Текст
                    Б. Я. орловский
п. п. СЕРБИНОВИЧ
11ГОМЫ111/1СНМЫС здлния


Б. Я. ОРЛОВСКИЙ, П. П. СЕРБИНОВИЧ АРХИТЕКТУРА ГРАЖДАНСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ ТОМ 3 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для специальности ссПромышленное и гражданское строительство» заочных инженерно- строительных вузов и факультетов ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА» МОСКВА 1967
УДК 725.4 Рецензенты: кафедра архитектуры Ленинградского инженерно- строительного института; докт. техн. наук проф. В. В. БУРГИАН 3—2—2 145—67 ~
ПРЕДИСЛОВИЕ Книга «Промышленные здания» представляет собой третий том учебника «Архитектура гражданских и промышленных зданий», предназначенного для заочного обучения студен- тов инженерно-строительных вузов и факультетов по спе- циальности «Промышленное и гражданское строительство». Учебник написан сотрудниками кафедры архитектуры Все- союзного заочного инженерно-строительного института. Содержание учебника соответствует программе курса «Ар- хитектура гражданских и промышленных зданий», утверж- денной 30 декабря 1961 г. Министерством высшего и сред- него специального образования СССР. Третий том учебника состоит из трех разделов. В первом разделе (основном) изложены вопросы архитектурно-ком- позиционного, объемно-планировочного и конструктивного решения промышленных зданий, а также приведены све- дения о вспомогательных зданиях и сооружениях промыш- ленных предприятий. Второй раздел посвящен специальным вопросам архитек- турно-строительного проектирования зданий. В нем рас- смотрены физико-технические основы проектирования про- мышленных зданий: естественное и искусственное освеще- ние, агрессивные физико-химические воздействия, инсоля- ция и солнечная радиация. Кроме того, приведены краткие сведения о строительстве зданий в особых условиях и районах: в сейсмических районах, в районах многолетне- мерзлых грунтов, в районах просадочных грунтов и горных выработок, в условиях жаркого климата. В третьем разделе изложены основы планировки и благо- устройства территории промышленных предприятий. Боль- шое внимание уделено вопросам проектирования гене- ральных планов промышленных предприятий. В связи с тем что настоящий учебник предназначен для студентов-заочников, в нем учтена специфика заочного обучения. Обширный материал курса, предусмотренный ут- вержденной программой, изложен с возможной лаконично-
стью, в сравнительно небольшом объеме книги (19 авт. ли- стов). Отдельные главы и параграфы III тома учебника написаны: главы t, г. 3. 4. 5. 6, 7, 8, 9, 10 и tt доцентом Б. Я. Орлов- ским; глава 12, предисловие и гл. 13 совместно Б. Я. Орлов- ским и П. П. Сербиновичем; § 36 гл. 12 и § 41 гл. 13 написаны старшим преподавателем Раздел III (гл. 14, \S и 16) в первоначальной редакции был написан канд. техн. наук доцентом!Б. Н. Варгазиным,! в связи с кончиной автора bi биновичем и Б. Я. Орловским. Общая редакция III тома учебни профессором Б. П. Михайловым и доцентом П. П. Серби- Авторы приносят глубокую благодарность преподавателям кафедры архитектуры ЛИСИ во главе с докт. техн. наук проф. В. Н. Стабниковым, а также докт. техн. наук проф. В. В. Бургману (Московский архитектурный институт) за ценные замечания и рекомендации, высказанные ими при рецензировании рукописи этой книги. Авторы благодарят также сотрудников Промстройпроек- та. ЦНИИ промзданий и других организаций, о действие в подборе материалов для книги.
А. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ § 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Промышленными, или производственными, называют здания, в которых размещаются орудия производства и выполняются трудовые процессы, в результате которых получается промышленная продукция. При создании объемно-планировочной композиции и разработке конструк- тивной системы промышленного здания главной целью является обеспече- ние наибольших удобств для работающих и соответствующих условий для организации наиболее прогрессивного технологического процесса с учетом требований экономики. Экономичность достигается целесообразным выбором материалов и конст- рукций, при одновременной компактности объемно-планировочного реше- ния, обеспечивающего наилучшее использование площадей и объемов зда- ния. Экономичность решения промышленного здания зависит не только от единовременных капитальных затрат на строительство, но и от расхо- дов на эксплуатацию здания. В зависимости от этажности различают два основных вида промышленных зданий — одноэтажные и многоэтажные. По своей конструктивной схеме промышленные здания, особенно одно- этажные, значительно отличаются от гражданских зданий. Например, в промышленных зданиях часто применяют такие конструкции, которые в гражданских зданиях отсутствуют. Сюда относятся подкрановые балки, предназначенные для передвижения мостовых крапов, фонари — специаль- ные надстройки на покрытиях, необходимые для вентиляции и освещения помещения, и др.
Рис. 1. Общий вид промышленного здания: 1 — одноэтажного бесфонарниго; б — то же, с фонаряии При наличии тяжелого технологического оборудования, динамических на- грузок и значительном весе выпускаемой продукции сооружение одно- этажных зданий оказывается особенно целесообразным. Одноэтажные промышленные здания могут быть как с фонарями (рис. 1,6), так и без них (рис. 1, а). Значительно реже возводят много- этажные промышленные здания (рис. 2). В настоягцее время одноэтажные промышленные здания строят обычно каркасные. В зависимости от величины и характера крановой нагрузки ко- лонны каркаса могут выполняться из сборного железобетона или из стали при тяжелых кранах. Поперечные рамы сборного железобетонного каркаса 10
представляют собой систему из колонн (стоек), защемленных в фунда- ментах и ригелей в виде балок или ферм (рис. 3, а). Пространственная жесткость зданий в поперечном направлении создается поперечными ра- мами, а в продольном — продольными, образованными колоннами, несу- щей конструкцией покрытия и подкрановыми балками (в зданиях с кра- нами), а также вертикальными и горизонтальными св>гзями. Колонны каркаса здания располагают на плане в местах пересечения вза- имно перпендикулярных продольных и поперечных разбивочных осей, образующих сетку колонн. На чертежах разбивочные оси марки- руют по длинной стороне здания цифрами (слева направо) и по корот- кой (торцовой) — прописными (заглавными) буквами русского алфавита (рис. 3, б). Основными объемно-планировочными параметрами здания являются шаг, пролет и высота. Под шагом в плане принято понимать расстояние между разбивочными осями, определяющими членение здания на планировочные элементы, или расположение вертикальных несущих конструкций зда- ний — стен и отдельных опор. В зависимости от направления в плане шаг может быть продольным или поперечным. Величину шага принимают обычно равной 6 или 12 м. Пролетом в плане называют расстояние между разбивочными осями несу- щих стен или отдельных опор в направлении, соответствующем пролету основной несущей конструкции покрытия или перекрытия (в многоэтаж- ных зданиях). Величину пролетов одноэтажных промышленных зданий в большинстве случаев принимают в пределах от 12 -^36 ми более. Высотой одноэтажного промышленного здания называют расстояние от уровня пола (от отметки ±0,00) до низа несущей конструкции покрытия. Рис. 2. Общий вид многоэтажного промышленного здания 11
Высота помещений колеблется в значительных пределах (от 3,6 до 30 м и более). Многоэтажные здания строят главным образом для размещения относи- тельно легкого технологического оборудования и предприятий, выпускаю- щих продукцию небольшого веса. Наиболее распространены многоэтажные здания в легком машинострое- нии, приборостроении, радиотехнической, химической и легкой промыш- ленности (пищевой, обувной и др.), а также в производствах, в которых технологический процесс протекает по вертикали. Кроме того, их целесо- образно возводить в стесненных условиях застройки. Многоэтажные промышленные здания, так же как и одноэтажные, в боль- шинстве случаев строят каркасные — с полным или неполным каркасом. В этих зданиях применяют сетку колонн бХбиОХЭле (рис. 4). Здания промышленных предприятий по технологическому процессу и свя- занному с ним внутреннему режиму, характеру и воздействию внешних нагрузок, а также по другим особенностям эксплуатации находятся в более разнообразных и, как правило, менее благоприятных условиях, чем граж- данские. ff) ^ шаг r-rCff) шаг <? 500 •0 © © G Рис. 3. Одноэтажное промышленное здание: а — несущий остов; б — часть плана: 1 — колонны крайние (пристенные); 2 — подстропильная балка; д—панель стеновая; 4 — подкрановая балка; 5-> панель покрытия; б — колонны торцовой стены- 7 — колонны средние 12
о- г ( О- о О^ 4i ^1 1—t~t ¦+1—нэ 4^1 -Нф л- ^ **^ о _-о -l-^Lo Л^ f,p 6,0 6,0 6,0 6,0 0 0 0 0 6 6 6 Рис. 4, Многоэтажное промышленное здание: а •— несущий остов; б — фрагмент плана
Имеется целый ряд предприятий с особым производственным режимом: •с повышенной влажностью, весьма значительными тепловыделениями (горячие цехи), с агрессивной средой производства, регулируемым микро- климатом и т. д. Так, в текстильной промышленности в отапливаемых зда- ниях для нормального протекания технологического процесса необходима повышенная влажность. В таких производствах, как мясокомбинаты, ко- жевенные заводы и другие, повышенная влажность, наоборот, является результатом технологического процесса. Во многих цехах металлургиче- ских заводов (сталеплавильных, прокатных, литейных и др.) производст- венный процесс сопровождается выделением большого количества тепла (до 150—200, а в отдельных случаях до 300—500 ккал/м^'ч). При разработке нроекта промышленного здания необходимо учитывать функциональные, технические, экономические и архитектурно-художест- венные требования, а также обеспечить возможность его возведения поточ- но-скоростным методом с применением укрупненных элементов, монтируе- мых на площадке строительства. Создание совершенного архитектурно-художественного облика промыш- ленного здания является ответственным творческим процессом, в ходе ко- торого архи тектурно-художестве и н ые вопросы необходимо орга н и чески увязывать с инженерно-конструктивными. При проектировании производственных зданий в СССР большое внимание уделяется заботе о человеке. Чтобы сделать труд человека здоровым, при- ятным и радостным, решающее значение имеет высокое санитарно-гигие- ническое состояние производственных помещений и предприятия в целом, а именно: полное и своевременное удаление вредностей, посредством усовершенство- ванной вентиляции; локализация вредностей в местах их образования; создание оптимального температурно-влажностного режима; борьба с производственным шумом; максимальная механизация и автоматизация трудоемких и тяжелых про- изводственных операций; обеспечение в рабочих зонах требуемых уровней освещенности; наличие так называемых бытовых помещений, в состав которых входят гардеробные, умывальные, душевые, уборные, медицинские пункты, буфе- ты, столовые и другие с соответствующим оборудованием; создание площадок для игр и спорта и проведение мероприятий по оздо- ровлению заводской территории. Кроме этого помещения должны удовлетворять эстетическим требованиям, среди которых важное значение имеет цветовая отделка помещений и обо- рудования. Должна быть предусмотрена такисе научная организация тру- да с оптимальным режимом его в течение всей смены. Все эти мероприя- тия создают наиболее благоприятные условия для работы. 14
§ 2. ВАЖНЕЙШИЕ ЗАДАЧИ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, ПОСТАВЛЕННЫЕ ПАРТИЕЙ И ПРАВИТЕЛЬСТВОМ Восстановление промышленных предприятий и организация промышлен- ного строительства в СССР начались по указанию В. И. Ленина в первые же годы Советской власти и масштабы промышленного строительства рос- ли из года в год. За период с 1918 по 1966 г. в стране построено и введено в действие около 40000 крупных промышленных предприятий. С ростом промышленности совершенствовались и производственные зда- ния. Выполняя решения XXI и XXII съездов КПСС по улучшению строи- тельного дела и снижению себестоимости промышленного строительства, проектировщики в период семилетки (1958—1965 гг.) значительно улуч- шили объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий с учетом достижений передовой строительной техники и современ- ных требований. Основные направления повышения технического уровня промышленного строительства и снижения его стоимости сводятся к следующему: группировка промышленных предприятий с использованием общих сетей транспорта, энергетики, водоснабжения, канализации, ремонтного хозяйст- ва, складов и т. п.; максимальная кооперация и специализация производств; компактное решение генеральных планов с блокированием промышленных зданий и заменой внутризаводского железнодорожного транспорта усовер- шенствованными непрерывно действующими транспортными устройства- ми. Под блокированием понимают уменьшение числа зданий предприятия посредством объединения ряда цехов под одной крышей (см. рис. 212). Блокирование зданий дает возможность уменьшить территорию участка, площадь степ, протяженность коммуникаций, что существенно снижает стоимость строительства. Блокирование может распространяться не толь- ко на отдельные цехи одного производства, но и на несколько самостоя- тельных производств; проектирование промышленных зданий преимущественно одноэтажными с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты; широкое применение универсальных зданий (см. § 8) с увеличением ша- гов колонн до 12 л« и пролетов до 24 л? и более; замена мостовых кранов другими, более удобными и экономичными вида- ми внутрицехового транспорта (подвесными и напольными крапами, роль- гангами, электрокарами, пневматическим и гидравлическим транспортом); применение наиболее эффективных и прогрессивных конструкций с ис- пользованием бетона и стали высоких марок, предварительного напряже- ния, тонкостенных и пространственных систем больших пролетов;
размещение технологического оборудования вне зданий с применением в необходимых случаях местных покрытий; обеспечение наилучших условий для работы в цехах путем создания искусственного климата, применения приточно-вытяжной вентиляции, кондиционирования воздуха, устранения производственного шума, улуч- шенного освещения со спектром, приближающимся к солнечному свету, и т. д.; размещение бытовых помещений на основе принципа приближения к ра- бочим местам с иснользованисл! различных приемов композиции в зависи- мости от характера производства, с применением новейшего санитарпо- технического оборудования. На XX[[ съезде партии подчеркивалось, что успех движения к коммуниз- му в огромной степени зависит от того, насколько мы будем ускорять, уде- шевлять строительство, поднимать его качество, эффективно использовать огромные капитальные вложения. Большое внимание вопросам промыш- ленного строительства уделили Пленумы ЦК КПСС (1062, 19G3 и 1965 г.). Исторические решения ХХП1 съезда КПСС предусматривают для созда- ния материально-технической базы коммунизма далы1ейшее осуществле- ние обширных планов промышленного строительства на основе мощного развития строительной индустрии. Н связи с огромными масштабами строительства в текущем пятилетии (1966—1970 гг.) вопрос повышении эффективности капитальных вложе- ний стоит особенно остро. И поскольку за 50 лет советской власти в строи- тельстве накоплен богатейший опыт, закономерно требовать от проекти- poBHuiKOB самых прогрессивных проектных ретений с учетом высших достп71;ений мировой технической мысли и резкого повышения экопомиче- ской эффективности строительства. В соответствии с решениями ХХП1 съезда КПСС главным направлением технического прогресса в строительстве будет его дальнейшая индустриа- лизация. Поставлена задача — повышать упиверсальпость промышленных зданий посредством перехода и большим пролетам и крупному шагу колонн, для чего будут применяться конструкции из металла, которые при больших пролетах экоиодтчпее сборного железобетона. При проектировании и строительстве предприятий производственного назначения должны быть значительно повышены архитектурно-художест- венный уровень и требования к технической эстетике. Большее внимание следует уделять разработке интерьеров производствен- ных зда1шй, а также мероприятиям по благоустройству и озеленению тер- риторий проА!Ышленных предприятий. Наряду с применением сборного и монолитного железобетона возрастет выпуск новых эффективных строительных материалов, например, таких, как, алюминий, изделия из полимеров, стеклопластиков и др. 16
§ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА КАК ОСНОВА ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ Приступая к проектированию промышленного здания, архитектор и инже- нер-строитель должны прежде всего изучить технологическую схему про- изводства, являю1цуюся основой объемно-планировочного решения любого промышленного предприятия. Производственно-технологическая схема представляет собой графическое изображение взаимной функциональной зависимости между разнообразны- ми производственными процессами, проходящими в промышленном здании. Работа, выполняемая в цехах предприятия, представляет собой сумму мно- гочисленных производственных операций над различными материалами, подвергающимися обработке в строго определенной последовательности. Рассмотрим в качестве конкретного примера схему организации техноло- гического процесса крупного машиностроительного завода (рис. 5). В зда- ниях рассматриваемого предприятия размещены заготовительные, обра- батывающие, сборочные и подсобные цехи, а также обслуживающие их цехи и участки производства. К заготовительным цехам относятся: литейный цех (обычно чугунолитей- ный), предназначенный для изготовления различных частей оборудова- ния; кузнечный цех, в котором ведется обработка металла в горячем состоянии. Обрабатывающими цехами называют следующие: термические цехи, где производится обработка металлов с целью изменения их свойств посредст- вом отжига, закалки и т. п.; механические цехи, предназначенные для по- лучения деталей посредством холод[[ой обработки заготовок на станочном оборудовании. В сборочных цехах из деталей собирают узлы, а из последних — машины. Целесообразно объединять в одном корпусе механический и сборочный цехи. К подсобным цехам относят: инструментальный цех, в котором изготовляют приспособления, специаль- ные инструменты и штампы; модельный цех со складским хозяйством и сушилкой; ремонтные цехи (механический, строительный и др.); экспериментальный цех. Обслуживающие здания — это энергетические (ТЭЦ, котельные и др.), транспортные (гаражи, депо) и складские. В зависимости от состава цехов различают предприятия с полным и не- полным производственным циклом. В состав заводов с полным циклом входят такие, в которых имеются все необходимые заготовительные и об- 17
т mjHevHO-W тессово^ \производ\ сгрЗо С ш Обдир и а Уш/хр^0бр1/6ка \Литсйнок Ство ff угщ шрсработ- \на скрапа К рабатывающие цехи для выпуска готовой про- дукции. При неполном цикле заводы либо только выпускают заго- товки, либо выполняют лишь обработку и сбор- ку или собирают маши- ны из готовых дета- лей. Передовой формой орга- низации производства современных заводов является производст- венное и хозяйственное кооперирование пред- приятий. Кооперирование про- мыншенных предприя- тий заключается в ор- ганизации между пред- приятиями производст- венных связей для уча- стия в совместном из- готовлении продукции при сохранении хозяй- ственной самостоятель- ности каждого из этих предприятий. При проектироватти промышленных пред- приятий, например ма- шиностроительных, не- обходимо учитывать ха- рактер организации технологического процесса. С этой точки зрения раз- личаются следующие основные типы производства: крупносерийное и мас- совое; серийное; единичное и мелкосерийное. К типу массового и крупносерийного производства относят предприятия, специализированные па ежедневный в течение года выпуск определенных машин и изделий при закреплении за каждым рабочим местом, как прави- ло, 1—2 деталей-операций. К типу серийного производства относятся предприятия, выпускающие, как правило, определенные изделия и машины различных типоразмеров Готобая про- дуиция Рис. 5. Примерная схема основных технологических UOTOKOB завода тяжелого машиностроения ifi
партиями; такие заказы и выпуски повторяются в течение года, причем за большинством рабочих мест закрепляют несколько периодически новторяю- шихся деталей. К типу единичного и мелкосерийного производства относят предприятия, выпускающие машины и изделия разнообразной номенклатуры, типораз- меры которых в течение года редко или вовсе не повторяются; в этом слу- чае за большинством рабочих мест нет постоянно заиренлеп1гых деталей, ироизводственный цикл промышленного предприятия обычно включает в себя целый ряд транспортных операций, связанных с неремепде1Н1ем обрабатываемых материалов и производственных отходов. Движение материалов, заготовок, деталей и полуфабрикатов, предусмот- ренное технологической схемой нред[1риятия, представляет собой строй- ную систему непрерывных (на некотором отрезке времени) взаимоувязан- ных потоков. Для обеспечения ритмичного, экономически обоснованного технологическо- го процесса нужно исключить 1шзможность пространственного пересече- ния потоков, при одновременном соблюдении их кратчайшей протя- женности. Наилучшее решение можно получить только в результате сравнения тех- нических и технико-экономических показателей нескольких вариантов производственно-технологических схем. Для каждого цеха (так же как и для всего завода) сначала разрабатывают четкие производственные пото- ки, после чего становится возможным предварительно определить габа- ритные размеры и расположение станков, машин и другого производствен- ного оборудования. Бесперебойная работа любого промышленного предприятия 1гемыслима без учета закономерностей движения потоков людей и грузов в зданиях, напряженность и протяженность которых решаюп|.им образом влияют на всю планировку территории предприятия. Необходимо не допускать пересечения в одном уровне людских и грузовых потоков (при массовых перемен^ениях), встречных и обратных нап[)авлс- ний движения. Грузонапряженность потоков является важнейпшм обстоятельством, кото- рое нужно учитывать при [)азработке системы транспорта для проектируе- мых промышленных зданий и всего предприятия. На современных маншност[юит€»льных заводах все производственные опе- рации осуществляются посредством централизован 1Н)го управления че- рез цеховой пульт управления, с применеппем электронных при- боров. На рис. 6 изображена схема оперативного управления производством ма- шиностроительного завода, на которой указаны участковые и цеховые пульты управления и датчики информации от производственных уча- стков. 19
^гашн Оперативное планирование и учет Рис. 6. Схема оперативного управления производством машиностроительного завода: I — датчики информации от производственных участков; :? —участковый пульт управления: 3 —цеховой пульт управления; 4 — вычислительный центр завода с электронными вычислительными машинами (ЭВМ)
§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ К числу признаков, по которым клас- сифицируют промышленные здания, от- носят их назначение и принадлежность к той или иной отрасли промышленно- сти, этажность, степень огнестойкости и долговечности, характер застройки, спо- соб расположения внутренних опо^) и вид внутрицехового транспорта. В зависимости от назначения промыш- ленные здания делят на основные про- изводственные, обслуживающие и вспо- могательные. К производственнььм зданням относят основные цехи (заготовительные и об- рабатываюпще) и подсобные (инстру- ментальный, экспериментальный, ре- монтные и др.)- К обслуживающим зданиям промыш- ленных предприятий относят энергети- ческие (электростанции, котельные, ком- прессорные и др.); транспортные (гара- жи, депо и др.); склады (сырья, полу- фабрикатов, готовой продукции). К вспомогательным относят здания, в которых размещаются административ- но-конторские, бытовые, столовые, лабо- ратории и другие помещения. J00 i^ ft^^^^l 300 30D\ 300 ^ооХзощ^ j {ЗОЩ УробеньУ 6000 [ 6000 1 земли ^ т + Рис. 7. Общий вид специальных сооружений: а — силосные башни для цемента; б — бункера для кокса 21
На территории промьпплеиного предприятия предусматривают также раз- мещение различных специальных промышленных сооружений (силосные башни, бункера, эстакады, галереи и т. п.)» изображенных на рис. 7 и 8. В зависимости от отрасли промышленности производственные здания под- разделяют па здания металлургической промышленности, химической, ма- шиностроительной и т. д. Существенное влияние на архитектурно-конструктивную структуру про- мьшглепных здани!! оказывает их этажность. Как указывалось в § 1, раз- личают одноэтажные и многоэтажные промышленные здания. В зависимости от народнохозяйственного значения и но функциональному признаку промышлехсныс здания делят на четыре класса. Степени огнестойкости зданий принимают следующие: для зданий 1 класса не ниже II степени, II класса не ниже III степени. Для зданий III и IV классов огнестойкость не нормируется. Долговечность конструкций производственных зданий должна быть: для здапи!! 1 класса ые ниже I степени » » II» ъ »1] » » » 111 » » » III » » » IV » не нормируется В зависимости от характера застройки территории промышленного пред- приятия производственные здания могут быть сшюшноц и павильонной застройки. а) Рис. 8. -галереи для подачи материалов; 22
При сплошной застройке производственные здания проектируют значи- тельных размеров по длине и ширине с плоскими или многоскатными по- крытиями. Здания такого тина проектируют в большинстве случаев бес- фонарными с искусственной вентиляцией и люминесцентным освещением, или же со световыми и аэрационными фонарями. При павильонной застройке, широко применяющейся на предприятиях химической и металлургической промышленности, в складских и других зданиях, предусматривается ограниченное число пролетов, что дает воз- можность обеспечивать естественное освещение и аэрацию через боковые проемы и фонари. По характеру расположения внутренних опор различают производствен- ные здания трех типов: ячейковые, пролетные и зальные. Здания ячейкового типа обычно представляют собой здания сплошной за- стройки с квадратной или близкой к ней сеткой колонн при сравнительно небольшом продольном и поперечном шаге. В зданиях пролетного типа величины пролета преобладают над шагом колонн. Производственные здания зального типа сооружают, когда необходимо иметь зтгачительные производственные площади без внутренних опор (при 6) то ШО .п я я. ^вООО(бООО) ^ПоН Конструкции: б — эстакадыс 1 — продольные балки; 2 — колопяы; s — траверсы 23
п|И)летах до 100 м и более) и требующих специальных решений конструк- ций покрытия. П зависимости от требований технологического процесса промышленные здания могут быть оснащены подъемно-транспортным оборудованием или ПС иметь его. Способ удаления атмосферных вод с покрытий промышленных зданий может быть внутренний или наружный. Основным способом водоотвода с покрытий нромьпнлепных зданий сплошной застройки является внутрен- ний отвод вод. Внутренние водостоки дают возможность значительно упростить конструктивное решение здания и резко сократить число типо- размеров сборных 1;онструкций в нем. Наружный водоотвод принимают при соответствующем обосновании в зданиях относительно небольшой птрины преимуп^ествепно в зданиях павильонного тина. § 5. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ При проектировании промышленных зданий сунсоственное значение име- ет решение внутрицехового транспорта и выб(»р типов подъемно-тран- спортного оборудования. Подъемно-транспортное оборудование подразде- ляют на несколько категорий: а) экипажное оборудование, неремещаюн^ееся непосредственно по поверх- ности пола (авто- и электрокары, автопогрузчики, ручные тележки и др.) или но рельсам (железнодорожный подвижной состав, рельсовые кратгы, например, козловые и др.); б) станинное оборудование (напольные конвейеры, транспортеры и дру- !ие), которые, как и эиинажное не передают нагрузок на несуни1Й остов здания: в) крановое оборудование — мостовые краны н мостовые кран-балки, д.г|я перемещения которых требуется устраивать пути по подкрановым бал- кам, расположенным на значительной высоте над уровнем пола, на колоннах; г) к-онсольные крапы, которые крепят к коло^гнам или стенам, из-за чего усложняется их конструкция; д) подвесное оборудование — крап-балки, kohikh, электрические тали, мо- порельсы, конвейеры и т. п., которые подвехнивают к несунхей конструк- ции покрытия, вследствие чего требуется усиливать его. В одноэтажных промышленных зданиях широко применяют электриче- ciaie мостовые крапы, позволяющие перемешать тяжелые грузы внутри здания по рельсам, уложенным нэ подкрановых бал1сах, что повышает эффективность использования полезной площади пола. 24
Рис. 9. Вид мостового крана общего назначения: I —мост; 2 —механизм передвижения моста; 5 —рама тслсн^ки; 4 — механизм главного подъема; 5 — механизм передвижения тележки; б — механизм вспомогательного подъема; 7 — крюк; S — подвеска гдектромагпита: 9 — грейфер Мостовыми кранами называются механизмы, предназначенные для вну- трицехового перемещения грузов в трех взаимно препепдикулярных на- правлениях. По конструкции их делят на краны оби^его назначения (пред- назначенные для различных отраслей промыгаленности) и специального назначения (завалочные, литейные, клещевые, посадочные и др.). По кон- струкции грузозахватных средств различают краны крюковые, магнитные, грейферные и т. д. Краны общего назначения. Электрический мостовой кран общего назначения состо- ит из двух основных yswioB: сварного моста крана с механизмом передвижения и те- лежки с механизмом подъема и передвижения (рис. 9). Мост может быть закрытым и открытым. Закрытого типа мост представляет собой решетчатую конструкцию, состоящую из 4 продольных ферм, соединенных в торцах поперечными балками (рис. 10, а). В СССР наибольшее распространение получили мосты открытого тина, представля- ющие собой сварные четырехугольные рамы (рис. 10, б), состоя1Цие из двух продоль- 25
J б) E ^ lVL1-J>-M>Vb-M/N'/\i.tsLy3 !!!,¦; "ГП Рис. 10. Типы конструкций крановых мостов: о — закрытый; б — открытый; I — главная продольная ферма; 2 — пспомогатсльпыс фермы: 5 — попе речные балки; 4 — продольные балки; 5 — боковые площадки пых и поперечных балок. К продольным балкам кренятся балконы-площадки для обслуживающих механизмов. Унравление механизмами крана производится из кабины крановщика, подвешенной к мосту крана. По верхней части моста крана передвигается тележка, представля- ющая собой жесткую металлическую раму. Двигаясь вдоль моста при помощи меха- низма перемещения, тележка перемещает грузы в горизонтальном направлении по- нерек пролета. Вертикальное перемещение грузов производится механизмом подъ- ема нри помощи крюка. Поскольку электрический ток подается к крану по троллейным проводам, нрикрен- ленным к подкрановым балкам, при расположении этих проводов над габаритами крана в целях безопасности необходимо оставить свободное пространство размером не менее 100 мм. Грузоподъемность кранов, их габариты и основные параметры определяются стандартами на краны. Краны грузоподъемностью 15 Г и более снаб- жают 2 крюками и 2 механизмами подъема, предназначенными для подъема тяже- лых грузов (механизм главного подъема) и легких (механизм вспомогательного подъема). Грузоподъемность механизма главного подъема современных мостовых кранов достигает 500 Г, а вспомогательного подъема принимают обычно от 12 до 25% грузоподъемности первого (ианример, при грузоподъемности главного подъема 15 Г и вспомогательного 3 Т грузоподъемность крана обозначают 15/3). В зависимости от режима эксплуатации все краны делят на 5 групп: краны с лег- ким, средним, тяжелым, весьма тяжелым режимом работы и краны с весьма тяже- лым режимом работы непрерывного действия. Режим работы мостового крана определяется показателем продолжительности вклю- чения «ПВ», выражающим в процентах отношение суммарного времени работы ме- 26
группы 11 III IV V Таблица 1 Режим энсплуатации Относитель- ная продол- н«итсль- ность вклю- чения ПВ в % Число включений b час Легкий «Л» Средний «С» Тяжелый «Т» Весьма тяжелый «ВТ» Весьма тяжелый неорерывного действия 15 25 40 40 80 60 120 240 300 720 ханизма пот.ема (за период цикла) к общей продолжи тел ьп ости цикла. Крапы с легким режимом работы, применяемые для монтажа и ремонта оборудования, имеют показатель «ПВ» около 157о, а краны со средним режимом-—257о. В мартеновских, прокатных, литейных цехах для транспортировки расплавленного металла используют краны с тяжелым и весьма тяжелым режимом работы, с пока- зателями «ПВ», равными 407о и более. Данные, характеризующие режим эксплуатации мостовых кранов, приведены в табл. 1. Краны специального назначения. Для работы в особых условиях, диктуемых про- изводственными требовапиями. применяются краны специального назначения, к которым относятся завалочные, литейные, клещевые, посадочные и др. Завалочные краны загружают шихту в мартеновские и электроплавильные печи. К раме главной тележки крана прикреплена вертикальная решетчатая шахта, в которой расположена колонна. На нижней части колонны укреплен хобот (коромыс- ло). На конце хобота находится «замок», удерживающий мульду* (рис. 11, а). Машинист захватывает мульду со стеллажей (рабочей или мульдовой площадки) и направляет ее в печь. Краны для заливки жидкого чугуна и разливки стали обору- дованы двумя тележками: главной для подъема ковша с жидким металлом и вспо- могательной для его опрокидывания и других работ. Ковш с жидким металлом под- вешен на двух крюках, шарнирно укрепленных к траверсе (рис. И, б). Клещевые краны предназначены для обслуживания нагревательных печей колодце- вого типа и подачи нагретых слитков па слитковоз или на приемный рольганг б.;1ю- минга (рис. И, в). В зависимости от рода транспортируемого материала крапы сиаблсаются различными Типами грузозахватных устройств: крюками, грузовыми электромагиитами, грейфе- рами и пр. Металлическая коробка для механизированной загрузки тихты в мартеновскую Печь. 27
Рис. и. Схемы конструкций кранов специального назначения: и — завалочньпЧ; б — литейный; е — клеще- вой; 1 — мульда; 2 -- когкшысло; 3 ~ ковш; 4— томильный колодец На металлургических заводах для тран- спортировки слитков, погрузки и разгруз- ки металлической шихты и т. д. применя- ются магнитные краны. В магнитном кране в отличие от обычного мостового крана для захвата груза при- меняют электромагнит, подвешенный к грузовому крюку (см. рис. 9). На шихто- вых дворах сталеплавильных цехов для погрузки рудгл, известняка и других сы- пучих и кусконых материалов, а также в копровых цехах для погрузки стружки используют грейферные краны (см.рис.9). ГОСТ 534—59 устанавливает зависимость меняду пролетами мостовых кранов (рас- стояние между вертикальными осями под- крановых рельсов Ьк) и пролетами зданий L, приводимую в табл. 2 и на рис. 12. Для ремонта крана без перерыва его ра- боты необходимо предусматривать прохо- ды вдowlь подкрановых путей. Для каждого пролета здания принят со- ответствующий пролет крана меньше про- лета здания при отсутствии прохода на 1,5 м и при наличии прохода на 2 .м для кранов I группы, на 2 jw при отсутствии прохода и па 2,5—3 .м при проходе для кранов II группы. Для перемещения грузов весом до 5 Г мо- жно применять опорные кран-балки (рис. 13) грузоподъемностью в 1, 2, 3 и 5 Г с пролетами от 13,5 до 28,5 м. Кран-балки, как и мостовые краны, передвигаются по подкрановым путям, уложенным по под- крановым балкам, но имеют меньшую вы- соту, чем краны. Надо иметь в виду, что применение мосто- вых кранов приводит к существенному утяжелению несущих конструкций и за- ставляет увеличивать высоту здания, что нежелательно. Поэтому в последние годы в современных одноэтажных и в верхнем этаже многоэтажных промышленных
Величины пролетов мостовых кранов Таблица 2 Пролеты зданий L, м 18 24 30 36 Краны I группы грузоподъем ностью до 50 Т при отсутствии проходов вдоль крановых путей при наличии проходов вдоль крановых путей с обеих или с одной СТ0Р011Ы Краны II группы грузоподъемностью более 50 Т при отсутствии проходов вдоль крановых путей при наличии проходов вдоль крановых путей с одной 1 с двух гтороиы 1 сторон пролеты кранов L^ . м 16.5 22,5 28,5 34.5 16 22 28 34 10 22 28 34 15,5 21,5 27.5 33.5 15.5 21 27 33 Краны I группы праны Л группы зданий все большее распро- странение начинают полу- чать прогрессивные виды внутреннего транспорта — подвесные кран-балки, гру- зоподъемность которых до- стигает 10 Т (рис. 14). Они передвигаются по нижней полке направляющих дву- тавровых балок подкрано- вых путей, прикрепленных к нижнему поясу несущей конструкции покрытия. Подвесное оборудование имеет большое преиму- щество перед кранами бла- годаря своей повышенной гибкости или универсаль- ности. При этом подвесные кран-балки проще опорных, а, применяя их, не требу- ется существенно увеличи- вать высоту здания. Кроме того, есть возможность пе- ремены направления под- 1-750 ilWOO l-WOO %% Г L-6r36M -" О L4250, приЫ2-21м L-LWOy [npUL=2^-J5M\ т—ч-^ +—г irfrf L42^36M О О 6 Рис. 12. Зависимость между пролетами мостовых кранов 6к и пролетами зданий L 29
По I'l Рис. 13. Схема расположения опорных (мостовых) краи-иалок веспых кран-балок с продольного на поперечное, что важно при изменении техноло- гического процесса На рис. 14 приведена схема движения подвесных кран-балок вдоль и поперек смеж- ных пролетов. Основные ра:1меры подвесных кран-балок показаны на рис. 15. Рассто- яния от концов кран-балок до разбивочных осей здания установлены с учетом габа- ритов колонн и подстропильных конструкций. Подвесные кран-балки вместе с грузоподъемными устройствами изображены на рис. 16. В качестве грузоподъемного устройства может применяться ручная кошка (рис. 16, а), которая, представляет собой тележку с талью, передвигаемую с пола посредством ручной передачи. Для более тяжелых грузов применяют электротали (рис. 16, б). Ток к двигателю электротали подводится по гибкому кабелю. Для обслуживания пoдъeмнo-tpaнcпopтнымil механизмами только узкой рабочей по- лосы цеха HjejiecooopasHO применять вместо подвесных кран-балок монорельс, пред- ставляющий собой двутавровую балку, прикрепленную к нижнев1у поясу несущей конструкции покрытия (балке, ферме). Вдоль ниншсй полки монорельса может пе-
ремещаться кошка или электрическая таль (называемая тельфером). Как говорилось ра- нее, мостовые краны целесообразно заме- нять! подвесным (кран-балками и др.) или напольным тран- спортом, например, коз:1пвы.ми кранами, движущимися по на- земным путям. В зда- ниях без кранов вследствие снятия крановой нагрузки упрощается каркас, умсньи1аются сече- ние колонн и разме- ры фундаментов, а также сокращается номенклатура типов несущих конструк- ций, так как отпада- ет необходимость в подкрановых балках и консолях для них на колоннах. Однако, с друго1к стороны, для козловых кранов не- обходимо увеличи- вать пролет здапия. Рис. 14. Схема движе- ния подвесных кран- балок вдоль и попе- рек пролетов: л — направляющая дву- тавровая балка; 2 — иод- весиая кран-балка ^^^ УоалАа„3"\ — || ~ \ / По f'f _____^.^_^_^__^____ ^3| г f^^^ 31
уУ^/УХУУХУУУУ/////////////У^УУ/^^ •f.,^y^,,^y^yy.'yy^yyy^yy^^^^^^j>^.. го -То- ле т. п. о ш ¦ъ- 14,0 16,0 ]М ^//(U//////U(/UUU//UU('/U/ 1,25 т 10*0 J/>ij ¦^ 10,0 Zii,0 IZL -А,^,,^уу^^УУУУУУ'>УУУУУУУУУУУУУУУ/Л Y/^^//f////UA'U?t II 4 7.0 \ 7,0 \ \ /8.0 \ 'fyyyy^yj^^^Ayyyyy. <«rr>fffffII«H« ¦ ¦ ¦ ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦ ¦¦¦¦ - I'l ! gt ti I ' z'ti.o 1 yyyyyyyyyyyyyyyy Рис. 15. Основные параметры подвесных кран-балок а) Пролет нран-балки Рис. 16. Конструктивные схемы под- весных кран-балок: а—с ручным приводом; б — двухопорная с электроприводом: i — мост; 2 — механизм передвижения; 3 — кошка; 4 — теленска с механизмом передвижения кран-балки; 5— алектроталь; б — кнопочное управление; 7—. троллеи с токоприемниками
ТИПИЗАЦИЯ И УНИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ § 6. УНИФИЦИРОВАННЫЕ ГАБАРИТНЫЕ СХЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И ИХ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Типизация и унификация промышленных зданий и их элементов на осно- ве использования сборных конструкций заводского изготовления является обязательным условием индустриальности строительства. Типовыми принято называть конструкции, отличающиеся наиболее целе- сообразными решениями и предназначенные для многократного повторе- ния. Номенклатура типов и размеров элементов заводского изготовления должна быть предельно краткой в целях упрощения изготовления и сни- жения их стоимости. Типизация элементов неразрывно связана с унифика- цией, т. е. заменой многочисленных разновидностей типовых конструкций ограниченным числом определенных типов, единообразных по форме и раз- мерам. Поскольку основные размеры конструкций определяются объёмно-плани- ровочными решениями, унификация строительных конструкций базирует- ся на унификации объемно-планировочных параметров зданий, подчинен- ных модульной системе. За последнее время проведена значительная работа по унификации про- мышленных зданий в направлении обеспечения полного единства строи- тельных решений при различных технологических процессах. Для многих отраслей промышленности разработаны габаритные схемы, представляющие собой схемы типовых объемно-планировочных решений промышленных зданий (рис. 17 и 18). В габаритной схеме приводятся данные о планировке, шаге колонн, проле- тах, высоте и этажности здания, крановых нагрузках и т. п. Наличие га- 2 Б. я. Орловский, П. П. Сербинович. 33
Разрез 1-1 [^lж^y^чl/^ичl/^лич/N/^ Sm 5 т 1 ^*'^ 5/77 i/77 ^4^,^ Sm 5 т 2^,0 5т 5т Z^f.O Т '96.0 * t 1 ^ ^ ^ ^А 1 v: N ^ 1 1 ^ »CJ Wo + •« \l2,0 т—"^ т / Г и т 1 1 1 * ** * 1 / > + ^ ¦ ¦¦ ¦ ¦ ¦ ¦¦ ¦ +1 3> 1 * ¦ ¦ ^ C4J ^ "* «4J 4. ¦ «-I . 1 + ¦ •¦ '\JeMnepamypHMU шов ' ] 216,0 W, f2,0\ \ 1 -^ <\, ^ 'Н 1С—4» Рис. 17. Габаритная схема одноэтажного промышленного здания баритной схемы позволило существенно упростить конструктивные схемы и сократить количество типоразмеров объемно-планировочных и конструк- тивных элементов зданий. Одна и та же габаритная схема может быть рационально применена при проектировании различных производственных зданий массового строительства. В принятых габаритных схемах одно- этажных зданий установлены следующие градации: пролеты до 18 м крат- ны модулю 3000 мм (6, 9, 12, 15 и 18 jii), пролеты более 18 лс — модулю 6000 мм (18, 24, 30, 36 ле); градации высот, соответствующие модулю 600 деле,-— в пределах высот от 3,6 до 4,8 ле, удвоенному модулю (1200 леие) — 34
в пределах высот от 4,8 до 10,8 ле и утроенному модулю (1800 мм) — при высотах больше 10,8 м. В настоящее время при разработке проектов зданий предприятий всех от- раслей промышленности является обязательным применение номенклату- ры сборных железобетонных изделий и конструкций заводского изготовле- ния. Эта номенклатура содержится в каталогах сборных конструкций, ут- вержденных Госстроем СССР; она периодически обновляется путем исключения устаревших и замены их наиболее экономичными и прогрес- сивными деталями и конструкциями. Для одноэтажных зданий установлено ограниченное количество высот Н помещений (от отметки чистого пола до низа несущих конструкций по- крытия на опоре), а именно: 3,6; 4,2; 4,8; 5,4 и 6 ле для бескрановых зданий с пролетами до 12 м; 5,4; 6; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8 и 12,6 м для пролетов 18 и 24 м. Допускается так- же высота 4,8 м для пролета 18 м. Для зданий с мостовыми кранами (независимо от их грузоподъемно- сти) следует назначать следующие высоты Н помещений: 8,4; 9,6 и 10,8 м для пролетов 18 и 24 м; 12,6 и 14,4 м для пролетов 18, 24 и 30 ми 16,2 и 18 л< для пролетов 24 и 30 м. Если по технологическим требова- ниям необходимо проектировать большие высоты, последние сле- дует принимать для зданий с про- летами 12 м, кратными 1,2 м, при высотах до 10,8 м, а при больших высотах — кратными 1,8 м; для зданий с пролетами i8 м и более— кратными 1,8 м. Высоты 3,6 и 4,2 л« допускаются только для зданий со скатной кровлей и наружным от- водом воды. Размеры цехов по высоте назна- чают в зависимости от габарита оборудования и характера техно- логического процесса и обознача- ют так: высота от уровня пола до низа не- сущих конструкций покрытия—Я, 2* 35 [б,0 6,0 По 1-1 \б,0 6,0 1 2<г.0 [ J 1 г * Ч + + + j + + + U + + j \б,0 \б,0\ я ¦'р— - 4 к 1 П' 1 ' * • j + + + 1 + + + 1 + + + 1 1 / 1 / » а 5 1 ^ ?—-4 с 1 1 с 1 Рис. 18. Габаритная схема многоэтажного здания
Таблица 3 Унифицированные размеры высот колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, м н Лк h До шаг 6 м шаг 12 Л1 шаг 6 м шаг 12 м 1 8,4 6.15 5.2 4.6 3,2 3.8 9.6 6.95 5.8 5.4 3,8 4.2 10.8 8.15 7.0 6,6 3,8 4.2 12,6 9.65 8,5 8,1 4,1 4.5 14.4 11,45 10.3 9.9 4.1 4.5 16.2 12,65 11,5 11.1 4,7 5,1 18,0 14,45 13.3 12.0 4.7 5,1 ? + -^ 7 ^ •^ Рис. 19. К табл. Ко 3 от уровня пола до головки кранового рельса — Лк, от уровня пола до верха консоли колонны — Л, от верха консоли до верха колонны — ho. Унифицированные размеры высот колонн приведены в табл. 3 и на рис. 19. Одноэтажные промышленные здания следует проектировать с пролетами одинаковой высоты. Если по технологическим требованиям часть пролетов одноэтажных зданий должна иметь повышенную высоту, то такие пролеты группируют рядом и располагают по одну сторону от пониженных про- летов. Шаг колонн по крайним и средним рядам следует назначать равным 6 или 12 м на основании технико-экономических расчетов и технологических требований. Приняты исключения для следующих зданий: с железобетонным карка- сом пролетом 12 ле и высотой до 6 ле включительно, для которых установ- лен шаг наружных колонн в 6 м; для бескрановых зданий высотой 8,4 м и более и зданий, оборудованных кранами, высотой в 12,6 м и более, для которых следует принимать шаг средних колонн в 12 ле. При необходимо- сти назначения шага колонн более 12 м его следует принимать ' крат- ным 6 м. В двухпролетных зданиях высотой до 7,2 м включительно при шаге край- них колонн б.ле рекомендуется применять такой же шаг для средних ко- лонн. 36
§ 7. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПРИВЯЗКИ КОЛОНН И СТЕН К РАЗБИВОЧНЫМ ОСЯМ Железобетонные колонны одноэтажных зданий располагают относитель- но разбивочных осей с соблюдением следующих правил привязки: а) наружные грани колонн и внутренние поверхности стен совмещают с продольными разбивочными осями, т. е. они должны иметь «нулевую» при- вязку. На рис. 20, а показана «нулевая» привязка стен в зданиях без мос- товых кранов, а на рис. 20, б — в зданиях, оборудованных мостовыми кра- нами грузоподъемностью до 30 т включительно, при шаге колонн 6 л« и высоте от пола до низа несущей конструкции покрытия менее 16,2 м, а также в зданиях, оборудованных электрическими мостовыми кранами об- щего назначения грузоподъемностью до 50 т включительно; расстояние от продольной разбивочной оси до оси подкранового рельса в этом случае при- нимают равным 750 мм\ б) ^; о- o-feB- о о Рис. 20. Привязка колонн и стен к продольным разбипочным осям: а —в зданиях без мостовых кранов; б —в зданиях с мостовыми кранами (нулевая): в— равная *^0 лис, в зданиях с мостовыми кранами 37
©®® ®®®@®@®®@)@ ШШ^ @ @ @) Рис. 21. Одноэтажное промышленное здание с продольными и поперечными а — план: б — привязка колонны и торцовой степы б) В зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно, при шаге колонн 6 ле и высоте 16,2 и 18 ле, а также при шаге колонн 12 ле и высоте от 8,4 до 18 ле наружные грани колонн и внут- ренние поверхности стен смещают с продольных разбивочных осей на 250леле (рис.20, в). В этих же зданиях при соответствующем обосновании допускается сме- щать наружные грани колонн и внутренние поверхности стен с продоль- ных разбивочных осей на 500 леле. Смещение разбивочных осей на 250 или 500 леле позволяет устраивать проходы для обслуживания мостовых кранов. На рис. 21, а приведен план здания с продольными и поперечными раз- бивочными осями. Колонны средних рядов следует располагать так, чтобы
б) оси сечения надкрановой части колонн совпадали с продольными и поперечными разбивочными осями. Привязку колонн и торцовых стен к попе- речным разбивочным осям нужно про- изводить соблюдая следующие пра- вила : а) геометрические оси сечений колонн (за исключением колонн в торцах зданий и примыкающих к температурным швам) надо совмещать с поперечными разбивоч- ными осями; б) геометрические оси торцовых колонн основного каркаса смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мму а внутренние поверхности торцовых стен должны совпадать с поперечными разби- вочными осями («нулевая» привязка) (рис. 21, б). В зданиях с железобетонным каркасом по- перечные температурные швы следует осу- ществлять на парных колоннах. При этом ось температурного шва совмещают с по- перечной разбивочной осью, а геометри- ческие оси парных колонн нужно смещать с разбивочной оси на величины, равные размеру привязки торцовых колони ос- новного каркаса. На рис. 22, а показана привязка колонн среднего ряда к поперечной разбивочной оси в месте поперечного температурного шва. Продольные температурные швы в про- мышленных зданиях с железобетонным каркасом, как правило следует осуществлять на двух колоннах со встав- кой, размер которой в зависимости от величины привязки колонн к разби- вочным осям принимают равным 500, 1000 и 1500 мм. На рис. 22, б показана привязка в зданиях с покрытием без подстропиль- ных конструкций и размеры вставок в местах продольных температурных Швов в зданиях с покрытием без подстропильных конструкций, а на рис. 22, в при наличии их. Продольные температурные швы в зданиях с цельнометаллическим и сме- шанным каркасом (железобетонные колонны и стальные фермы) приня- то, как правило, осуществлять на одной колонне. см разбивочными осями: к поперечной разбивочной оси 39
Средний ряд нолонн М В Рис. 22. Привязка колонн: а — среднего ряда к поперечной разбивочттой оси в месте поперечного температурного шва; б — при вязка колонн и размеры вставок в местах продольных температурных швов в зданиях с покрытием без подстропильных конструкций: в — то же. по подстропильным конструкциям § 8. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ Промышленные предприятия обычно строят па десятки лет. Однако в не- которых случаях в связи с совершенствованием технологии возникает пре- ждевременная необходимость изменения планировки и конструктивного решения зданий цехов. Так, металлургический завод им. Владимира Ильи- ча в Москве, построенный в 1932 г., подвергался реконструкции 18 раз. Многочисленные реконструкции проводились на Московском автомобиль- 40
ном заводе им. Лихачева, на Горьковском автозаводе и на других промыш- ленных предприятиях. При внедрении новой технологии обычно требуется серьезно реконструи- ровать цехи, и в этот период выпуск продукции предприятием резко со- кращается. Современный уровень строительной индустрии позволяет сооружать про- мышленные здания с такими параметрами, при которых можно размещать в них различные производства и отпадает необходимость проведения ре- конструкции зданий при изменении технологических процессов. Это осо- бенно важно для предприятий машиностроения и радиотехнической про- мышленности, где технологический процесс зачастую подвергается тем или иным изменениям через очень короткие промежутки времени. Промышленные здания с объемно-планировочными и конструктивными решениями, приспособленными к периодическим совершенствованиям тех- нологии, называются универсальными (или гибкими) и представляют со- бой наиболее прогрессивный тип современного промышленного здания. К основным особенностям универсальных промышленных зданий относят- ся упрощение поперечного профиля здания при единой высоте всех про- летов, применение крупноразмерной сетки колонн и переход на исполь- зование прогрессивных видов транспорта — подвесного или напольного. Применение подвесного транспорта, как выше было указано, дает возмож- ность организовать перемещение грузов не только вдоль цеха, но и попе- рек, что важно в случае изменения технологического процесса (см. рис. 14). Как установлено на практике, применение световых фонарей традицион- ных конструкций в многопролетных зданиях иногда не обеспечивает тре- буемого естественного освещения вследствие загрязнения стекол или боль- ших снеговых отложений в межфонарных зонах. Между тем стоимость фонарей значительна, весьма велики и эксплуатационные расходы на ре- монт и очистку остекления и особенно на отонление в холодное время года из-за теплопотерь через фонари. Поэтому в северных районах более рен- табельны бесфонарные здания с устройством искусственного люминесцент- ного освещения. На рис. 23 приведено объемно-планировочное решение универсального бесфонарного промышленного корпуса, построенного в Новых Черемуш- ках в Москве. В нем размешены два различных по технологии и характеру производства прздприятия со всеми подсобными и вспомогательными по- мещен1шми. В одной симметричной половине здания размещается ткацкая фабрика, в другой — предприятие с иной технологией. Следует заметить, Что во время строительства на половине, занимаемой вторым промышлен- ным производством, менялся профиль предприятия, но благодаря универ- сальности здания изменения в основном сводились лишь к внутренней Перепланировке. Выстроенный корпус представляет собой правильный па- 41
. Й"Т г Т 1 ¦ Л- г 1 т 1 г i г '^ Ь 1 1. л 1 ~н р —ч -^Ь. 1 -С [lS[ L ф f f 1 i jr^trH ^ 1 i » » » 1 »- —1 1 .„--^.^.^i i * f Ф i 9 • • 1 >— • • ¦ ( 1 1 ' 1 . т ^ 1 i i ^1 ' + -t + n *— —1- 1 1^ t4— ijj ж 1 * ' 1 i 11 ft 4 111 № Щ. 1 bJ&# "Th*-^ ' ' ' T ' f Г * ~~* f--t—' 1 i 1 1 ' f — !¦ 1 < r ir-i II pt ЦСл r r~- 1 % t—v^ • ' '"T"^ i 1 * V—^- ZIP' < 11^ ^ 1 4i2lL __^_f._A...J дгпл T 1 L —t^^—*—^—*—*—•—1—•—' ' t ' j- •- ^ 1 f % J- «I 1 » J По A-A l§I ¦ta^ 1 TV^/T^^ . 7*17] 24,0 1 1 II III., i ..1.1 II II 1 , ^4^,^ T ?r^^^t^^?r/T ^4^.^ T 2^,0 T ^4^,^ 1 2^1,0 T ; 288,0 i___j ; 1 Z^',^ T L /7^ ^-^ Рис. 23. План, продольный и поперечные разрезы универсального одноэтажного промышленного здания
раллелепипед размерами в плане 96X288 м и укрупненной сеткой колонн 12X24 л< при высоте помещений до нижнего пояса фермы 6,3 м. Схема планировки позволяет не только увеличивать размеры здания, но и рассматривать его как блок, который может неоднократно повторяться в различных вариантах и сочетаниях. Люминесцентное освепдение и кондиционирование воздуха делают здание пригодным почти для любого технологического процесса. Здание бесфонар- ное, с плоской кровлей. Конструкции здания выполнены с широким приме- нением сборного железобетона. § 9. УНИФИЦИРОВАННЫЕ ТИПОВЫЕ СЕКЦИИ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ Новым шагом дальнейшей унификации объемно-планировочных и конст- руктивных решений является разработка унифицированных типовых сек- ций-блоков (УТС) одноэтажных промышленных зданий с целью типизиро- вать не целые здания, а отдельные их части — секции. Создание таких сек- ций (УТС) дает возможность полностью унифицировать габаритные схемы (см. § 6) и блокировать различные производства в одном-объеме. УТС представляет собой блок, состоящий из нескольких одинаковых про- летов йдной высоты. Длина блоков варьируется в различных пределах и не превышает максимального расстояния между температурными швами. Секции можно блокировать, создавая корпуса нужных размеров, пригод- ные для размещения цехов или предприятий (рис. 24) различных отрас- лей промышленности, например, машиностроительной, химической и др. Унифицированные типовые секции разделяются на три главные группы: первая из них применяется при проектировании крановых и бескрановых зданий сплошной застройки, рассчитана на блокировку секций со всех че- тырех сторон. Вторая группа секций предназначена для зданий ограничен- ной ширины и позволяет блокировать секции только по торцовым сторо- нам. Третья группа включает одно- и двухпролетные крановые секции, блокируемые с многопролетными бескрановыми корпусами сплошной за- стройки, а также типовые секции павильонных зданий, объединяемые с многопролетными зданиями. В результате анализа конкретных проектов промышленных зданий ряда отраслей промышленности определились оптимальные размеры блоков, из Которых возможно компоновать производственные здания требуемой 43
72 72 72 Оснобные сенции <> •5^ 3 6 9 72 и 7 10 72 '—J 5% б\ /Л 72\ '—«г- Оснобные сенции Доборные сенции Рис. 24. Компоновка зданий из типовых секций-блоков длины и ширины. Так, для предприятии ма- шиностроения * рекомендуются следующие типы основных секций зданий (рис. 25): размерами в плане 144X72 и 72X72 м, сетка колонн 24X12 и 18X12 м\ высоты пролетов бескрановых и с подвес- ным транспортом грузоподъемностью до 5 г включительно — 6 и 7,2 ж до низа несущих конструкций покрытия; высота пролетов с мостовыми кранами грузо- подъемностью до 30 т включительно — 10,8 и 12,6 м. Кроме того, приняты дополнительные секции для поперечных пролетов: при грузоподъем- ности мостовых кранов до 30 т включительно размеры секций в плане 24x72 м, (24+24) X Х72 ж при высоте 10,8 и 12,6 м\ при грузо- подъемности мостовых кранов до 50 т вклю- чительно размеры секций в плане — 30Х72л«, высота 16,2 м и 18 м. Для одноэтажных зданий литейных, прессовых и кузнечных производств рекомендуются унифицированные типовые секции размерами в плане 144X72 и 72X72 ж с сеткой колонн 24Х12 м. Номенклатура секций предприятий химии по сравнению с машинострои- тельными значительно обширнее, что обусловливается большим разнооб- разием технологических процессов. Номенклатура УТС химических пред- приятий содержит 48 типов различной ширины и высоты, имеющих две длины — 60 и 72 м. Такой набор позволяет компоновать здания с весьма разнообразными объемно-планировочными решениями. Для предприятий химической промышленности, расположенных в павиль- онных зданиях, оборудование которых нельзя установить на открытых площадках, рекомендуются следующие типы основных секций зданий с размерами в плане: 60X24; 60X30; 72X24; 72X30; 60Х(24-Ь24); бОХ X (30+30); 72Х (24+24) и 72х (30+30) м\ высота пролетов 10,8; 12,6; 14,4 и 18 ж. Для предприятий легкой и пищевой промышленности установлены типо- вые секции: а) для одноэтажных зданий размерами в плане —60x24, 60X48, 60X72, 60X144, 72X24, 72X48, 72X72 и 72X144 м\ высота: 4,8 —для зданий шириной 24 м\ 4,8 — 6 Л1, для зданий шириной 48; 72 и 144 м\ сетки ко- * Кроме литейных, прессовых и кузнечных производств. 44
а) \ 144 I 1ЧЧ % 6) ^ АСетна Ъ\ 'SS» 144 г 1 7/ ' «41 1 1 р If 1 i [ 12 т т >—1 "^ \jz_ н ^ Рис. 25. Габаритные схемы унифицированных типовых сек- ций универсальных одноэтажных производственных зданий предприятий машиностроения: а —с сеткой колонн 24x12 Д1; б —с сеткой 18X12 зл\ в — примеры компоновки зданий
лонн: 6X12 м — для зданий шириной 24, 48 и 72 и« и 12X18 J» — для зда- ний шириной 72 и 144 м; б) для многоэтажных зданий с размерами в плане— 48X24, 48X36 и 60X48 м; коли^тество этажей — 4; высота этажа — 4,8 м; сетка колонн 6X6 ле. Для специализированных предприятий бытового обслуживания населения принята секция, имеющая размеры в плане 24X60 м, высота этажа 4,8 м и сетка колонн 6X12 ле для одноэтажных зданий и 6X6 м — для двух- этажных.
ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И АРХИТЕКТУРНО-КОМПОЗИЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ § 10. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ При проектировании современных промышленных зданий в основу поло- жены следующие принципы: применение укрупненной унифицированной сетки колонн; простота объема, плана и поперечного профиля и, как правило, отсутствие пристроек, перепадов по высоте; использование в некоторых случаях межферменного пространства как тех- нического этажа, для размещения различных коммуникаций, бытовых, конторских и других помещений; расположение вблизи от жилой застройки предприятий, не выделяющих производственных вредностей, а также относимых к V классу, для кото- рых требуются минимальные санитарно-защитные зоны (см. § 42); во многих случаях отказ от ограждения территории и повышение уровня озеленения, размещение на территории спортивных площадок и сооруже- ний, учреждений медицинского обслуживания и общественного питания; устранение по возможности хозяйственных дворов, что повышает коэффи- циент использования территории; размещение под единым покрытием блокированных производств, включая основные и подсобные производственные, бытовые, конторские и склад- ские помещения. Этот прием рекомендуется в случаях, когда блокирова- ние не ухудшает санитарно-гигиенических условий труда, а также не по- вышает пожаро- и взрывоопасности в зданиях и не увеличивает расходы На эксплуатацию. Например, блокирование цехов получило распростране- ние в таких отраслях промышленности, как машиностроительная, для ко- 47
exod Вход Вход Зона основных производственных цехов\ Автогутевая и телезнодоротиая платформа/ Рис. 26. Поперечное зонирование в пределах укрупненного блока промышленного предприятия: 2 — зона административно-лабораторных и бытовых помещений; 2 — зона конструкторских бюро и опытных установок; 5 — зона вентиляционных и энергетических систем; 4 — зона подсобных произ водственных помещений; 5 — зона складов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, а также пожаро- и взрывоопасных цехов и цехов с избыточнызии вредностями и тепловыделениями торой характерно относительное отсутствие производственных вредно- стей. Необходимо иметь в виду, что при блокировании производств повышается значение оконных проемов в наружных стенах, которые следует распре- делять между цехами в зависимости от требований освещенности и вен- тиляции в соответствии с условиями того или иного производства. Так, у наружного периметра здания с целью лучшего использования проемов в стенах для притока свежего воздуха следует располагать производства с избыточными вредностями, тепловыделениями и пр. В центральных же частях здания размещают цехи, нуждающиеся в кон- диционировании воздуха и в полной изоляции от воздействия внешней среды на внутренний режим помещений. В тыльной части корпуса рас- 48
Рис. 27. Продольное зонирование в пределах укрупненного блока промышленного предприятия: J —зона административно-лабораторных и бытовых помещений, вентиляционных и энергосистем: 2 — загрузка сырья и полуфабрикатов и выдача готовой продукции полагают склады сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, а с лицевой стороны — обслуживающие, административные и лабораторные помеще- ния. Для возможности расширения производств резервируют как минимум одну из боковых сторон. Корпуса для блокированных предприятий необ- ходимо проектировать по возможности из одинаковых по ширине и длине пролетов только одного направления (продольного или поперечного). Предпочтительнее назначать направление пролетов в соответствии с ходом технологического потока. При размещении в здании одного предприятия Ьролеты целесообразно направлять вдоль большего размера здания, что позволит сократить количество крановых линий. При выборе размеров здания в плане желательно назначать их кратными пролетам 18 и 24 м, наиболее ходовым в данное время. Этим размерам кратна величина 72 ле, поэтому блок 72X72 м принят в основу размерно- сти многих построенных корпусов. 49
На основе отечественного опыта целесообразно производить зонирование площади укрупненных сблокированных корпусов промышленных пред- приятий. Зонирование может быть поперечное (от лицевой к тыльной сто- роне корпуса) и продольное (вдоль лицевой и тыльной стороны корпуса). На рис. 26 приведен пример поперечного зонирования в пределах укруп- ненного блока промышленных предприятий. Общая рекомендуемая шири- на (глубина) корпуса составляет 216 м, т. е. кратна 72 м. Длина корпуса определяется потребной производственной площадью. При поперечном зонировании можно легко изменить соотношение производственных пло- щадей в пределах предприятий. Расширять же предприятия (без реконст- рукции) можно только в боковые стороны. Пример продольного зонирования изображен на рис. 27, при котором по- мещения обслуживают два предприятия. Продольное зонирование обеспе- чивает свободное расширение каждого сблокированного в корпусе пред- приятия. § 11. ПРИМЕРЫ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ СОВРЕМЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ (МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ, МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ, ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ДР.) В настоящем параграфе приведены примеры объемно-планировочных ре- шений промышленных зданий металлургической, машиностроительной, химической и легкой промышленности, а также тепловых электро- станций. а) Цехи металлургической промышленности Современный завод черной металлургии представляет собой весьма слож- ное предприятие (рис. 28). Производство на заводах черной металлургии можно разделить на три ос- новных процесса: 1) выплавка чугуна из руды, производимая в доменных печах; 2) передел чугуна на сталь, осуществляемый в мартеновских печах или конверторах. Хотя большая часть стали выплавляется в мартеновских печах, применение кислородных конверторов дает значительное преиму- щество по сравнению с мартеновским производством. 50
t^°^f,; fe^if°°°°°1>g%^ •^wu \Отвал ста- щплабиль' \ных шлако^ Отвал доменных шлаиоб Cf^pan Снрапоразде&^ бальное ^ произ- у Плитки ., YpoH^/mtmL^ ЩШопёрёЩ Хбаттюшие хпреоприятия ^^ушно- бь/а Руда, нрнаен\ Уголь <. KOHcywmauS^ СИ Сырье ^^ Заготобна ^ Обработка СИЗ Готовая прод^нцая ШШк Отходы Рис. 28. Примерная схема основных технологических потоков металлургического завода За одно и то же время 100-тонный конвертор может производить стали в полтора раза больше, чем 600-тонная мартеновская печь; 3) механическая и термическая обработка слитков для получения различ- ных профилей и сортов стали. Механическую обработку стали производят на прокатных станах, которые разделяются на обжимные, заготовительные и отделочные. К обжимным станам относятся так называемые блюминги, выполняющие обжимку слит- ка на первоначальную заготовку для сортовой стали (блюмы), и слябинги, выдающие заготовку для листовых станов (слябы). Заготовительные станы производят дальнейшую обжимку блюмов глав- ным образом для мелкосортных станов. Отделочные станы выпускают окончательную продукцию. К цехам по обработке металла относят также кузнечные, прессовые, штам- повочные и чугунолитейные цехи, которые целесообразно иметь на метал- лургическом заводе, когда он снабжает металлом отрасли машинострое- ния, требующие крупных ответственных поковок или массовых стандарт- ных поковок из высококачественной стали. При производстве поковок или проката специального назначения (инстру- ментальной стали и т. п.) для повышения механических свойств стали 51
Рис. 29. Схематический разрез доменного цеха: I — доменная печь; 2— газоотводные трубы; 3 — наклонный мост скипового подъемника; 4 — скип -- саморазгружающийся сосуд; 5 — лебедка скипового подъемника; 6' — пылеуловитель; 7 — бункерная эстакада; 8 — бункер для кокса; 9 — вагон-весы; 10 — скиповая яма; 11 — консольный путь; 12 — первичный отвал с консольного пути; 13 — рудный кран; 14 — короткая нога крана; 15 — грейфер; 16 —длинная нога крана; 17 — выгрузочная эстакада рудного двора; 15 —первичный отвал с выгру- зочной эстакады предусматривают термический цех, блокируемый с соответствующими про- катными и кузнечными цехами. Каждый из перечисленных выше процессов производства осуществляется в зданиях и сооружениях, относящихся к определенной производственной группе металлургического завода, а именно: 1) коксохимический цех (коксовые батареи), предназначенный для полу- чения кокса и газа. Этот цех является самостоятельным предприятием, лишь территориально в ряде случаев совмещенным с металлургическим заводом; 2) агломерационная фабрика, предназначенная для образования из мел- кой руды или пылевидных материалов более крупных кусков путем спе- кания; 3) доменный цех, обычно включающий в себя несколько доменных печей, предназначенных для выплавки чугуна из железной руды, вспомогатель- ные агрегаты и оборудование. На рис. 29 показан схематический разрез комплекса доменного цеха; 4) цехи сталелитейного производства. Состав цехов этой группы зависит от технологического процесса и, как правило, включает в себя мартенов- ский цех, здание миксера, где в специальных сосудах цилиндрической или грушевидной формы (миксерах) происходит накопление жидкого чугуна, его смешение и частично удаляются вредные примеси, скрапной двор, в котором размещают и перерабатывают отходы металла; парк или двор из- ложниц, т. е. металлических, главным образом чугунных, форм, заполняе- 52
мых расплавленным металлом при его разливке; кранов для выжимания слитков из изложниц и другое оборудование; 5) прокатный цех. В его состав входят отделение нагревательных колод- цев, представляюпдих собой вертикальные печи для нагрева слитков перед их прокаткой; цех блюминга, где прокатывают слитки; склад заготовок; пролеты специализированных прокатных станов; склад готовой про- дукции. Особенностью цехов металлургических предприятий (доменных, мартенов- ских, прокатных и др.) является тяжелый режим работы, характеризую- щийся воздействием! высоких температур и агрессивных факторов (вред- ных газов, пыли), а также наличием динамических нагрузок, вызываемых непрерывной работой кранов большой грузоподъемности. В этих цехах, учитывая такой режим работы, применяют стальные конструкции несуще- го каркаса здания (см. § 17). Мартеновские цехи. В мартеновских печах протекает процесс получения стали на поду печи путем переплавки чугуна и железного лома. Загружен- ная в печь шихта (лом железа, чугун, руда и флюсы) под воздействием высокой температуры расплавляется. На рис. 30 приведен схематический разрез мартеновского цеха. Рис. 30. Схематический разрез мартеновского цеха: -А — литейный пролет; Б — печной пролет; В — рабочая площадка; Г — шихтовый двор; Д — труба; ^ — здание для газогенераторов: i —мостовой разливочный кран с двумя тележками; 2 —кольцо ДЛЯ наклона ковша; 5 — разливочный ковш; 4 —путь для транспортировки слитков; 5 —путь для 'транспортировки изложниц, поддонов и т. д.; 6 —литейная канава; 7 — выпускной желоб; « — за- грузочная машина; 9 — шлаковница для шлака, выпускаемого через желоб; iO — шлаковница для скачиваемого шлака, ii ~ переводные клапаны регенераторов; i;?—стеллажи для мульд; i5—закро- ¦*а для скрапа, извести и т. п.; i4 —путь для транспортировки этих материалов; 15 — кран с при способ лением для переноса мульд; 16 — подземный газопровод; П - газогенератор; 18 - уборочный ^ан; 19 — мартеновская печь
3 t 31200 Рис. 31. Разрез здания мартеновского цеха с печами емкостью 800 т\ А — разливочный пролет; Б - печной пролет; В — шихтовый открылок; J — консольный передвиж- ной кран грузоподъемностью 15 Т; 2 — консольно-поворотный кран грузоподъемностью 3 Т; 5 — ось барабана; 4 — помещение для баков сепараторов; 5 — железобетонные крупнопанельные предвари- тельно напряженные плиты 3,0X12 ле; б — газопровод; 7 — металлический переплет; S — железобетон- ные балки и колонна; 9 — железобетонный настил по железобетонным балкам В настоящее время строят мартеновские цехи с большегрузными печами значительной емкости. На рис. 31 показан разрез главного здания мартеновского цеха с печами емкостью 800 г, состоящего из печного пролета размером 30 ж, разливоч- ного отделения пролетом 24 л^ и шихтового открылка — 18 л^ (проект Ги- промеза). Цех не имеет пристроек, что обеспечивает благоприятные условия для ос- вещения и аэрации пролетов. Основные несущие конструкции — метал- лические; наружные колонны шихтового открылка и конструкция рабочей площадки открылка — железобетонные. В целях применения единого мо- дуля 12 м главный шаг колонн в печных отсеках печного пролета принят 48 м, и пролет перекрыт подкрановой балкой, совмещенной с подстропиль- 54
6,0x6^-36^,0 28 21 fii 1111 Мелкосорт\ ный стан 11 ^ ^ ..u.» ....^. Распредели,тельное ^ 0 "-'«-•""' ]^ устройстбо 7 "^J ^ < ^ I и*-;! . -<—i=r^ «» «^ « ' •—Mill I r rii I I .ii I/I ¦—\B r Й SX P Машзал ^X- II 1 IIVI lyi склао M V мелкосортного 3 j/j Л ^^^^^^ й 0 ^^^^^ Г'ТшПТЛГГ^ П i устройстбо W стана --*- -I 1 N >_=rl Проболо^/ный^ стан ^ ' •'*'"' 111 I 1 I 11 ycmpoucmoo ^\ i I i I I I III i I ijii / ^«—• L n' ,^1^ \Машзал/^2^ Скрапнои М ^J ' 1^ I пролет и ^ L. II iiii M III 111—\E ^hi Рис. 32. План и разрез здания прокатного цеха: а — план; б — разрез; 7 ~ мостовой кран
ной фермой. Пролеты между печами равны 24 м; шаг колонн на- ружных рядов — 12 м. На покрытии смонтиро- ван аэрационный фо- нарь. Прокатные и труб- ные цехи являются са- мыми крупными на ме- таллургическом заводе и занимают от 25 до 40% общей площади всех заводских зданий. Группа прокатных цехов состоит из цехов горячего и хо.яодного проката, цехов жести и гнутых профилей. Группа трубных цехов включает цехи трубопрокатные, трубо- электросварочные, цехи печной сварки труб, трубоволочильные и др. Цехи горячего проката обычно сооружают из нескольких отделений со взаимно перпендикулярными пролетами. Остальные прокатные и все труб- ные цехи, как правило, представляют собой многопролетные здания более или менее правильной прямоугольной формы. По конструктивной схеме это одноэтажные здания с 2—6 пролетами от 24 до 36 Л1 и соответствующими им высотами. Рис. 33. Схематический план прокатного цеха /7^ /-/ /7^ г-г 36X3- 10в 1 ^ L 30Ktf^i20 По 3-3 н 36 гч По ^-Q Рис. 34. Схематические разрезы прокатного цеха
Характерными особенностями прокатных и трубных цехов являются тя- яселый режим работы кранов, воздействие высоких и резко меняющихся температур на строительные конструкции некоторых участков зданий, значительные габариты и вес основных несущих конструкций. Эти особен- ности в известной степени осложняют п ограничивают применение сбор- ных железобетонных конструкций в упомянутых цехах. На рис. 32 приведено решение прокатного цеха, имеющего 3 продольных пролета по 30 м для размещения непрерывных мелкосортного и проволоч- ного станов, при длине пролетов 384 м каждый, и 3 поперечных пролета длиной по 174 м для склада готовой продукции. Несущий каркас, плиты покрытия и стенового ограждения — железобетонные. Фермы покрытия и подкрановые балки приняты стальные (проект Гипромеза). На рис. 33 и 34 изображены схематические план и разрезы зданий прокат- ного цеха, в котором предусмотрено объединение в одном блоке пролетов для двух станов, что позволяет сократить количество внутренних дворов и улучшить режим цеха. Приняты основные унифицированные пролеты в 18 и 36 м. Сокращена номенклатура строительных конструкций и количества типоразмеров высот пролетов и шага колонн. б) Цехи машиностроительной промышленности К основным цехам машиностроительных заводов относятся литейные (чу- гунолитейные, сталелитейные), кузнечные, котельно-сварочные, механиче- ские, механосборочные и др. Литейные цехи. Литейные цехи являются заготовительной базой машино- строительных предприятий. В них литейные формы заполняют жидким металлом, после затвердения которого получаются фасонные отливки. В литейных цехах, кроме того, протекает ряд следующих процессов, как правило, механизированных: подготовка формовочных смесей (обычно из песка, глины и раз- личных добавок); изготовление форм из жароупорных материалов и стержней, пред- ставляющих собой часть литейной формы и образующих в отливке внутренние по- лости, сквозные отверстия, впадины и т. п.; плавка металла; сборка и заливка форм; освобождение отливок из форм; удаление стержней; очистка литья. В некоторых случаях производится также термическая обработка литья. Исходным материалом для литейного производства служат различные металлы: се- рый и ковкий чугун, сталь, медь и пр. Металл в виде лома или чушек плавится в Печах различного типа. Для плавки чугуна применяют вагранки, для стали и цвет- ного литья — главным образом электрические печи. Топливом для вагранок служит кокс или антрацит. Для загрузки вагранок металлом и топливом (шихтой) устраивают площадки на высоте 5—6 м. Шихта подается к ьагранкам при помощи механизмов; расплавленный металл из плавильных печей Ковшами разливается в формы; ковши с металлом для заливки доставляются к фор- >*ам кранами. 57
При конвейерном способе заливки формы движутся по конвейеру, а ковш остается неподвижным. В современных литейных применяются также заливочные машины. После остывания отливки освобонедаются от форм и из них выбиваются стержни. Отливки в обрубном отделении подвергаются очистке, удаляются всякого рода на- плывы металла. Затем готовые отливки поступают на склад готовых изделий. В соответствии с технологической схемой компоновку литейного цеха средней производительности можно выполнять следующим образом. Пла- вильные печи располагают в одном из средних пролетов здания. К нему должны примыкать 1 или 2 пролета формовочного отделения, где произ- водится формовка, сушка форм, заливка, охлаждение и выбивка литья. Стержневое отделение располагают в том же пролете, где и плавильное, или же в общем пролете с формовочным отделением. Обрубочная, с маляр- ным отделением при ней, должна непосредственно примыкать к формовоч- ному отделению. В крупных литейных рядом с обрубочной иногда делают открытую эстакаду с крановым путем для хранения литья и опок *. В край- нем пролете, примыкающем к плавильному отделению, располагают скла- ды металла, топлива, песка и глины, хранящихся в специальных закромах. Землеприготовительное отделение может находиться в этом же пролете или же в соседнем (где и плавильное). На рис. 35 приведено решение корпуса крупного литья чугунолитейного цеха (проект ГПИ-6). Здание — одноэтажное, в плане оно имеет прямо- угольную форму. Длина корпуса равна 300 м. Два пролета приняты разме- ром по 24 м и один в 30 Л1. Длина 24-метрового пролета между рядами В и Г по технологическим требованиям принята в 180 м. В пролете между рядами А и Б размещают отделения плацевого литья **, формовочно-заливочное и отделение очистки, а также участки термообра- ботки и обдирки. Несущие конструкции этого пролета ввиду наличия мощ- ных мостовых кранов тяжелого режима работы, расположенных в два яруса, запроектированы из металла. На верхнем ярусе предусмотрены ли- тейные краны грузоподъемностью 180/50 и 30/5 Т. В нижнем ярусе нахо- дятся 4 мостовых крана грузоподъемностью 100/20, 30/5 и два по 15/3 Г. Над литейным пролетом запроектирован аэрационный фонарь. В пролете в рядах Б т В размещают плавильное отделение, участок ма- шинной формовки, стержневое и заливочное отделения и др. Пролет в ря- дах В и Г предназначен для склада огнеупоров, кокса и шихтовых материалов. В склад кокса бункерного типа шихта загружается в железобетонные за- крома. Железнодорожный путь нормальной колеи вводится в корпус по железобетонной эстакаде над бункерной галереей. * Опока — ящик (из стали или чугуна) без дна и верха для изготовления литей- ной формы. ** Литье, выполняемое посредством заливки металла в опоки, подготовленные у ме- ста разлива. 58
JO^ _J_ По h! Рис. 35. Корпус крупного литья чугунолитейного цеха: о - план; б - разреь; i - склад огнеупоров; 2 - склад шихтовых материалов; 5 - ремонтно-механическая мастер- ская; 4 - каркасная; 5 - кладовая; В - заварочный уча- сток; 7 - насосная; S - участок гидроочистки; 9 - стерж- невая; 10 - отделение приготовления СОг; и - химическая лаборатория; 12 и 13 ^ санузлы; 14 - плавильное отделе- ние; 15 - склад литья, участки обдирки и термообработ- ки; 26 - очистное отделение; 17 - сборка стержневых цилиндров; 18 - набор сводов и ремонт ковшей; 19 - фор- мовочно-заливочное отделение: 20 — отделение плацевого литья f^,m -0.150.
а) т.ш. о- г^гх^ J—I—L-I—I—И It! rzzTjjY^ix^rirrrizrxrT Г/! IVI К\1 1Л1 "i-^—^—г-1—I—T--n-i~i—инк~f--г-1—1^-г Рис. 36. Двухпролетный кузнечный цех прямоугольной формы плана: а — план; б — поперечный разрез Пролеты в рядах Б—В wB—Г сооружают из железобетонных конструкций. Кузнечные цехи. К кузнечным цехам относятся здания, предназначен- ные для обработки металла в горячем состоянии и имеющие оборудование для выполнения кузнечно-штамповочных или кузнечно-прессовых работ. К основному оборудованию цеха относят нагревательные ковочно-штамповочные пе- чи, молоты, прессы, ковочно-штамповочные машины и др. В кузнечно-штамповочном цехе производят первичное формоизменение металла и получают заготовки для дальнейшей обработки, путем снятия стружки. Обработка деталей производится в следующей последовательности: со склада заго- товок металл поступает в кузнечно-штамповочное отделение, где его нагревают в печах, а затем обрабатывают на различных штамповочных молотах; для снятия за- усениц и большего уплотнения металла деталь после штамповки поступает на спе- циальные прессы, оттуда изделия подаются на термообработку, правление и очист- ку. После проверки качества изделия доставляют на склад готовой продукции. Таким образом, в соответствии с технологическим процессом, в состав куз- нечного цеха входят основные — заготовительное, кузнечно-штамповочное, термическое отделения, а также отделение очистки поковок. Кроме того, в цехе имеются ремонтно-механическое, термическое и другие вспомога- тельные отделения и склады. 60
^) JIO, 2^, Oxц^96,0 '^ "zmi + 2^,0 ^QzPOT ^Q^20T^Q^qT ^Q25T_A u-j=- —•i-.j u.-=:. _"^ Л 1 х^1Шз^0---Л^--1^^-^--А шальные \{ IXI \нраны ^0-5Тч\ W 5,i/\l4Hii/\i4I/\i Ha рис. 36 приведено реше- ние двухпролетного кузнеч- ного цеха прямоугольного очертания в плане размером 120X42 ж, высотой 12,6 м, оборудованного электромо- стовыми кранами. У торцовой стены предусмотрена эстака- да склада металлов. Плани- ровочное решение и объем- но-пространственная компо- зиция просты. Здание имеет четкий план и объем, в осно- ву которых положены уни- фицированная габаритная схема и типовые конструк- тивные элементы, выполнен- ные из сборного железобето- на. Принятая система свето- аэрационных фонарей полно- стью обеспечивает естествен- ную вентиляцию цеха. Механосборочные цехи. К ос- новным производственным процессам механосборочных цехов относятся механичес- кая обработка деталей и сбор- ка изделий из деталей в узлы, а узлов в отдельные меха- низмы. На рис. 37 приведен проект механосборочного цеха, ском- понованного из 4 продольных (механические пролеты) и 1 примыкающего к ним поперечного сборочного пролета по 24 м каждый, с устройством вставки для примыкания к суще- ствующему зданию. Пролеты оборудованы электрическими мостовыми кранами. В основу объемно-планировочного решения здания принят бесфонарный Вариант с комбинированным освещением (естественным через оконные проемы и искусственным с помощью ртутных ламп высокого давления) и укрупненной сеткой колонн 24X12 м. Шаг колонн равен 12 м, высоты помещений — унифицированные. Основные конструктивные элементы зда- ния запроектированы из сборного железобетона. Рис. 37. Механосборочный цех: а — план; 6 — разрезы 61
Рис. 38. Общий вид корпуса завода химического машиностроения На рис. 38 изображен общий вид завода химического машиностроения. В корпусе с размером в плане 144X384 м сблокированы все производст- венные и вспомогательные помещения. Сетка колонн принята 24X12 м. Покрытие применено плоское, сборно-монолитное, без фонарных над- строек. Для аэрации здания предусмотрены специальные плоские фонари. Адми- нистративно-конторские, бытовые и другие помещения размещены в дру- гом блоке размером 18X174 м. Оба блока соединены переходными гале- реями. На рис. 39 изображено большепролетное одноэтажное здание павильонно- го типа, для размещения цеха холодной обработки металла, сборочного це- ха и отделения испытания. Корпус представляет собой бесфонарное здание с сеткой колонн 42X12 м, оборудованное подвесными электрическими кран-балками грузоподъемностью по 5 Т. Корпус состоит из однопролет- ной центральной части и двух пристроек в торцах — трехэтажной админи- стративно-бытовой и одно-, двухэтажной производственно-вспомога- тельной. It преимуществам большепролетных зданий павильонного типа с подвес- ным подъемно-транспортным оборудованием относятся их универсаль- ность, возможность более экономно использовать производственную пло- щадь и применять крупногабаритное оборудование; улучшаются также условия сквозного проветривания. 62
Рис. 39. Павильонное одноэтажное большепролетное здание с сеткой колонн 42X12 м: а — план; б — разрез в) Цехи химической промышленности Характерными особенностями производственных зданий химической про- мышленности являются следующие: очень большое разнообразие проте- кающих в них технологических процессов; сочетание вертикальных технологических потоков производств с горизонтальными; токсичность; взрывоопасность; наличие агрессивных воздействий на строительные кон- струкции. При выборе наиболее совершенных объемно-планировочных решений не- обходимо учитывать указанные выше особенности технологических про- цессов химических производств. В зданиях, где вырабатываются химические продукты, преобладают вер- тикальные решения технологического процесса, предусматривающие 63
б) 2Ь50 Рис. 40. Разрезы зданий павильонного типа: а — производства азотокрасителей; 6 — то же, хлора этажерки для оборудования и высота помещений достигает 20—25 л«, при ширине в пределах 60—90 м. Для цехов, вырабатывающих изделия из химических продуктов, необходи- мы многопролетные здания практически неограниченной ширины. В зна- чительной части цехов высота помещений требуется в пределах 8—10 ле. Там же, где технологический процесс протекает по вертикали, нужны помещения большей высоты. Следовательно, такие здания приходится компоновать из 2—3 частей с помещениями различных высот. Новые типы павильонных зданий для этих двух групп производств разра- ботаны с применением единой и ограниченной номенклатуры конструктив- ных элементов. При проектировании этих зданий исходили из того, что они должны быть универсальными, максимально удовлетворяли требованиям блокирования и допускали открытую и полуоткрытую установку оборудования. В слз^ае применения в одноэтажных зданиях павильонного типа так на- зываемых встроенных этажерок под оборудование имеется возможность 64
отказаться от многоэтажных зданий. На рис. 40 показаны здания павильонного типа для производства азотокра- сителей и хлора. В основу решения встроен- ных этажерок технологичес- кого оборудования таких зда- ний положены следующие требования: 1) возможность полной или частичной их разборки без нарушения основных несу- щих конструкций здания; 2) гибкость их конструктив- ной схемы в отношении рас- положения технологического оборудования в горизонталь- ном и вертикальном направ- лениях; 3) взаимозаменяемость и ин- дустриальность монтажа эле- ментов этажерок. На рис. 41 приведены конструкции этажерок с железобетонным и ме- таллическим карка- сом. Применение крупно- размерной сетки ко- лонн, сборно-разборных этажерок под техноло- гическое оборудование и современных видов подъемно-транспортных средств позволяет орга- низовать в этих зданиях различные виды хими- ческих производств, эф- фективнее использовать площадь и изменять при необходимости техноло- гический процесс, не за- Ю ESESBSHHHH^^^^^^^^^Bl ^ W,60f 1 ^—1060 w,oo\ Рис. 41. Этажерки промышленных зданий: а — разрез здания с железобетонными этажерками: б - деталь стальной этажерки; 1 — этажерка Рис. 42. Цех химической промышленности с частич- ным выносом оборудования за пределы здания: I — закрытая часть; 2 — то же, открытая; 3 — рабочие пло- щадки для установки оборудования 3 Б. Я. Орловский, П. П. Сербинович. 65
трагивая первоначального объемно-планировочпого и конструктивного решения. В настоящее время здания химической промышленности строят с сеткой колонн 12X24, 12X30 J»i и даже 12X36 м. Колонны, фермы, кровельные и стеновые панели выполняют из унифици- рованных сборных железобетонных элементов. Межформенное простран- ство используется для размеш;ения цеховых коммуникаций. Один из примеров компоновки цеха химической промышленности с час- тичным выносом оборудования за пределы здания показан на рис. 42. Цех состоит из параллельно расположенных закрытой и открытой частей. В первой расположены две насосные, компрессорное и вспомогательное отделения, во второй — этажерка для аппаратов и отдельно стоящ,ие ко- лонные аппараты. В проекте предусмотрено совмегцение здания насосной с этажеркой, колонная аппаратура установлена около наружной глухой стены здания. г) Цехи предприятий легкой и пищевой промышленности Современные предприятия легкой и пищевой промышленности проектиру- ют с учетом возможности кооперирования и блокирования не только одно- родных, но и разнородных отраслей легкой и пищевой промышленности. В последнее время ЦНИИПромзданий разработаны объемно-планировоч- ные и конструктивные схемы решений сблокированных по секционному принципу предприятий различных отраслей легкой и пищевой про- мышленности. Каждое производство (например, швейная, обувная, галантерейная, трико- тажные фабрики и другие подобные производства в легкой промышленно- сти, хлебозавод, кондитерская, макаронная и колбасная фабрики, холо- дильник, молочный завод и другие в пищевой промышленности) проекти- руют в виде унифицированных секций отдельных элементов будущего сблокированного здания. Разработаны секции различной производствен- ной мощности для предприятий разных отраслей промышленности, при одновременном сохранении единого поперечного профиля и объемно-пла- нировочных параметров здания. Это позволяет компоновать здания из взаимозаменяемых секций разной длины в зависимости от требуемой мопх- ности предприятия (рис. 43, а). Все строительные конструкции и детали таких секций предусмотрены унифицированные. По секционному принципу решен 4-секционный блок промышленных предприятий местной промышленности для обслуживания города с населением 75—100 тыс. человек (рис. 43, б). 6^
а) Рис. 43. Четырехсекционные блокированные здания: <* — в составе хлебозавода У, цеха безалкогольных напитков У/, кондитерского цеха 111 и молочно- го завода IV^ блокируемого из взаимозаменяемых секций различной моишости; б - блок предприя- тий местной промышленности для обслуживания города с населением 75-100 тыс. человек: i - ре- «iOHT бытовой техники и металлоизделий; 2 - ремонт мебели и изготовление индивидуальных зака- зов; 3 - ремонт обуви; 4 — химчистка и окраска одежды
Рис. 44. Общий вид Конаковской д) Тепловые электростанции Электростанция, преобразующая тепловую энергию в электрическую, со- стоит из устройств для транспорта и подготовки топлива перед сжиганием, котельной установки, паровых турбин и электрогенераторов. Тепловые электрические станции, как известно, предназначены не только для выработки электроэнергии, но и для снабжения потребителей тепловой энергией, получаемой от пара, отработанного в турбинах (ТЭЦ). Тепловые электростанции в настоящее время вырабатывают большую часть электроэнергии («80%), получаемой народным хозяйством СССР. Поэтому особое значение уделяется вопросам проектирования и строитель- ства тепловых электростанций. На рис. 44 изображен общий вид строящейся спроектированной Тепло- электропроектом Конаковской Государственной районной электростанции (ГРЭС) мощностью 2,4 млн. кет, которая будет иметь 8 агрегатов по 300 тыс. кет каждый. 68
Главный корпус, как правило, компонует- ся из параллельно расположенных машин- ного зала (пролетом до 45 ле, в котором размещены турбоагрегаты), котельной (пролетом до 45 м для размещения кот- лов) и бункерно-деаэрационного отделения пролетом 12—15 м, в котором размещены бункера топлива, деаэраторы и другое оборудование. Шаг несущих конструкций в типовых уни- фицированных решениях принят в 6 или 12 My что обеспечивает разбивку здания на однотипные секции (обычно на два техно- логических блока) с однотипными унифи- цированными конструкциями. В машинном зале работают краны грузо- подъемностью до 125 7, а в котельной — до 50 Т, Все конструкции здания, в том числе не- сущий каркас, выполняются из сборных железобетонных элементов заводского из- готовления: колонны, ригели, панели меж- дуэтажных перекрытий и покрытий. Сте- ны монтируются из крупных панелей из ячеистых или легких бетонов. Фундаменты здания, а также фундаменты оборудования выполняются из сборного железобетона. На рис. 45 показан план и разрез универсальной тепловой электростанции с четырьмя турбоагрегатами. В южных районах страны тепловые электростанции можно сооружать с открытым расположением оборудования. ГРЭС (проект) е) Производственные здания с герметическими помещениями В последнее время строят такие здания для производств, качество выпус- каемой продукции которых в весьма большой степени зависит от внут- реннего режима помещений (температуры, влажности, степени запылен- ности воздуха и др.)- К этой категории прежде всего относятся производ- ства электронной промышленности, точного машино- и приборостроения. Герметизация зданий достигается применением особых объемно-планиро- 69
-1 r-p г X Т Т ' XXX 11 1—I I I II 1 \ г- XXTXXZ ТТСсжс m о ,Д р II I S X г ^ijuu I р 01 ая Q I иЬ 0 • I 0| 0 I Щ в" ^~0| ^1» "t а • во р]иЕЭ L°I°J 1-1° Щ a' 0 f ° J Рис. 45. Универсальная тепловая электростанция: а — план; 6 — разрез
9,B0D Рис. 46. Разрез промышленного здания с межферменным этажом: 1 ~ межферменный этаж
шм 30,600 25,200 '22,200 IMOO вочных решении и герметич- ных ограждающих конструк- ций, кондиционирования воз- духа и пр. Здания с гермети- чными помещениями в зави- симости от условий техноло- гического процесса могут быть одноэтажные и много- этажные. Как показал опыт строительства, в межфермен- ном пространстве одноэтаж- ных зданий или технических этажах многоэтажных герме- тических зданий целесообраз- но размещать многочислен- ные сети коммуникаций (вен- тиляционные, воздуховоды, трубопроводы, кабели и т. п.). Габариты несущих конструк- ций межферменных или тех- нических этажей позволяют использовать их под бытовые помещения (рис. 46), а так- же применять в зданиях крупноразмерную сетку ко- лонн. Помещения герметических зданий обычно разделяют на три зоны (рис. 47). К первой зоне относят негерметичные помещения, где размещают обычные производства, не требующие специальных ме- роприятий по сохранению особой чистоты и регулирования температуры и влажности воздуха. В помещениях второй зоны размещают производст- ва со значительными газо- и тепловыделениями, а в третьей зоне — основ- ные цехи, в которых выполняют наиболее ответственные операции, тре- бующие специального режима. Герметическая часть зданий состоит из помещений второй и третьей зоны, размещают ее в средних пролетах. Эти помещения строят только с искусст- венным освещением без окон. В крайних пролетах герметических зданий располагают помещения негер- метической части. Рис. 48. Поперечный разрез многоэтажного гер- метического промышленного здания: I — стеклояселезобетонные панели; г — металлическое оконное заполнение 72
Сообщение герметической части с негерметической осуществлено через противопыльные тамбуры — шлюзы, где производится обдувка людей, ма- териалов и т. д., прежде чем они поступят в герметический цех. На рис. 48 показано конструктивное решение 8-этажного герметического промышленного здания для радиотехнической промышленности. Корпус имеет прямоугольный план с сеткой колонн 12X6 м. В технических эта- жах, расположенных в пределах высоты ферм, размещают сантехническое и вспомогательное оборудование, инженерные коммуникации и т. п. Адми- нистративно-бытовая часть корпуса сблокирована с производственной частью. § 12. АРХИТЕКТУРНО-ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ . ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ Главной задачей при проектировании промышленных объектов является создание материально организованной среды в виде зданий и сооружений, отвечающих требованиям технологического процесса и принципам эконо- мики, а также прогрессивным тенденциям развития техники. При этом с архитектора ни в коей мере не снимается решение художественных за- дач для достижения совершенства и законченности архитектурного облика зданий и сооружений. Основным средством архитектурной выразительности промышленных зданий и сооружений являются гармоничные пропорциональные членения объемной формы (зданий, открытого оборудования, инженерных сооруже- ний), а также членение и художественное объединение всего пространст- ва в целом (ансамбль). Все здания и сооружения, входящие в комплекс промышленного предприятия, должны быть расположены не только в обу- словленной технологическим процессом взаимосвязи, но и таким образом, чтобы они создавали композиционное законченное целое, являющееся ре- зультатом единого творческого замысла. Чтобы выявить своеобразие художественного облика промышленного здания, необходимо в полной мере учитывать его назначение. Для организации пространства промышленных зданий определяющее зна- чение имеет протекающий в них технологический процесс, подъемно-транс- портное и инженерное оборудование цехов, характер конструктивного решения. При проектировании пространства промышленных зданий необходимо обеспечить правильную пространственную организацию рабочего места. По технологическим требованиям в большей части промышленных зданий Принимают крупноразмерную сетку колонн. Пролеты цехов перекрывают 73
Рис. 49. Пример архитектурной композиции группы промышленных зданий фермами или другими несущими конструкциями покрытия и оснащают во многих случаях подъемно-транспортным оборудованием. Это придает интерьеру цеха своеобразие, характерное только для производственных зданий и подчеркивает значимость инженерно-строительных конструкций и оборудования. Современные промышленные здания по своей объемно- пространственной композиции в большинстве случаев представляют собой параллелепипеды, по внешней поверхности которых закономерно череду- ются остекленные проемы и плоскости стен. Ритм многократно повторяющихся типовых элементов архитектурного ре- шения фасада органически соответствует внутренним протяженным прост- ранствам пролетов. Характерной чертой объемной композиции многих промышленных зданий является их целостный, нераздробленный вид, их крупные архитектур- ные формы. Анализ архитектурных элементов фасада позволяет выявить их полную функциональную обусловленность. Оконные проемы значительной высоты обеспечивают на большую глубину нормативную освещенность помещений, а крупноразмерные проемы ворот позволяют иногда вводить в цех желез- нодорожные составы. Для современных зданий характерны также пространственное членение объема горизонтальными элементами стен и горизонтальное ленточное остекление, простота и лаконичность внешнего объема (рис. 49) с ритми- ческим членением на однотипные элементы, большое внутреннее прост- ранство, соизмеримое с масштабами цехового оборудования. Архитектура промышленного здания тем выразительнее, чем удачнее вы- брано соотношение его масштаба с окружающей застройкой. В настоящее 74
время, когда фасады промышленных зданий во многих случаях выполня- ются из панелей, листовых материалов или многослойных конструкций, важное значение имеют, в частности, правильные масштабные соотноше- ния между шириной проемов и простенков. Например, при проектирова- нии низких зданий желательно назначать широкие проемы и узкие про- стенки, для высоких же зданий — наоборот. В практике распространен сейчас горизонтальный строй фасада, как наиболее отвечающий навесным стенам из панелей, листов и многослойных конструкций. При ленточных проемах горизонтальный строй композиции подчеркивается переходом остекления с одной плоскости на другую — с исключением глухих участ- ков стен в углах здания, использованием вытянутых поясов, выделением перемычек, горизонтальных швов и пр. Одной из актуальных и наиболее специфичных проблем архитектуры со- временных промышленных зданий является решение протяженности, так как даже при значительной высоте здания его длина сугцественно (часто до 40 и более раз) больше.высоты. Из многих вариантов более удачным следует считать решение протяженности, заключающееся в делении фаса- да только в верхней или нижней части на отрезки посредством вставных или накладных элементов. Обязательно следует выделять ворота, жалюзи, вентиляционные шахты и другие функционально необходимые элементы, располагая их в метрическом порядке. В тех случаях, когда происходит многократное повторение упрощенного фрагмента на безрельефном здании большой протяженности для достиже- ния архитектурной выразительности используют контраст, в частности, различным решением фронтальных и торцевых фасадов здания, сопостав- лением плоскости глухой стены с* проемом и т. п. Для создания рельефа подчеркивают козырьки при входах в здание, а у ав- томобильных или железнодорожных платформ устраивают на фоне фасада выносные тамбуры, вестибюли и другие функциональные элементы. Архитектурная композиция производственных зданий, построенных в пос- ледние годы, многообразна, особенно по объемно-пространственному по- строению. Все же общей чертой архитектуры большинства промышленных зданий является тенденция к созданию единого нерасчлененного внутрен- него пространства. При разработке архитектурного комплекса промышленного предприятия Необходимо увязывать ряд иногда противоречивых требований, диктуемых технологией производства, окружающей городской застройкой и особен- ностями планировочного решения промышленной территории. Примером современного здания с простой формой плана и объема — мо- йсет служить запроектированный Промстройпроектом промышленный Корпус, где разместились ткацкая фабрика и предприятие с другим техно- логическим циклом в Н. Черемушках в г. Москве (см. рис. 23). Вследствие Простого объемно-пространственного решения промышленного здания 75
Рис. 50. Общий вид архитектурного решения комплекса промышленного предприятия большое внимание уделено внешнему оформлениго стеновых материалов, их цвету и фактуре. Для повышения архитектурной выразительности здания проектировш,ик должен заботиться о создании композиционного художественного единства здания и окружающей застройки, используя для этого инженерные соору- жения, озеленение и окружающий пейзаж. В комплексном архитектурном решении общей композиции промышлен- ных предприятий важную роль могут играть такие выразительные элемен- ты, как дымовые трубы (прокатные цехи, мартеновские и др.) (рис. 50), градирни, а иногда вентиляционные шахты, открытое оборудование (хими- ческрш цехи, рис. 51) и прочие сооружения, которые в сочетании с други- ми объектами создают характерный индивидуальный облик промышлен- ного комплекса. При проектировании интерьера производственных зданий приходится ре- шать целый комплекс инженерных мероприятий, связанный с обеспечени- ем в помещениях необходимого микроклимата, требуемого освещения, снп}1ления уровня производственного шума и т. п. В настоящее время при создании современных интерьеров промышленных зданий уделяют все большее внимание их эстетической стороне, особенно объемно-пространственной композиции, созданию строгих пропорций и масштабности помещений, а также обеспечению наилучшего освещения и цветового решения элелюнтов интерьера и технологического оборудова- ния, используя при этом эффективные материалы и новейшие конст- рукции. Целесообразно применять дифференцированную цветовую отделку интерь- ера, отдавая предпочтение светлым покрытиям пола, а также оборудова- ния, попадающего в поле зрения рабочего. 76
Рис. 51. Перспектива завода искусственного штапельного волокна: 1 — открытое размещение технологического оборудования Рис. 52. Интерьер цеха со строгим технологическим режимом
Как показывает практика, цехи со строгим технологическим режимом целесообразно решать в виде светлых залов большого объема с гладкими стенами, подвесными светящимися потолками и цветными полами (рис. 52). Производственные помещения с нормальным микроклиматом строят без подвесных потолков. Всесторонняя проработка проектов производственных интерьеров дает существенный экономический эффект, снижает производственный травма- тизм и повышает производительность труда.
БЫТОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ § 13. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ В СССР охрана труда и здоровья трудящихся обеспечиваются Конститу- цией и трудовым законодателы^твом. Забота Коммунистической партии и Советского правительства о здоровье трудящихся выражается в обес- печении обязательного производственного санитарно-гигиенического ре- жима, включающего в себя мероприятия по охране труда, технике безо- пасности и профессиональной гигиене. Для бытового обслуживания рабочих на каждом промышленном предприя- тии предусматриваются специальные здания или помещения, называемые бытовыми, которые входят в состав вспомогательных. Функциональное назначение бытовых помещений значительно шире, чем принято понимать для предприятий в условиях капиталистического строя. В нашей стране в понятие бытового обслуживания вкладывается опреде- ленный социальный смысл. В него входит создание условий роста произ- водственно-технического и культурного уровня всех трудящихся. К вспомогательным зданиям или помещениям промышленного предприя- тия относятся также административно-конторские, помещения общест- венных организаций, пункты питания и здравпункты. В зависимости от наличия производственных вредностей и характера тех- нологического процесса в каждом случае устанавливается тот или иной состав бытовых помещений. К ним относятся: гардеробные, помещения для обезвреживания, сушки и обеспыливания одежды, уборные, умываль- ные, душевые, помещения для кормления грудных детей, для личной гигиены женщин, прачечные, курительные, помещения для обогрева ра- бочих и др. Состав бытовых помещений должен определяться санитарной характери- стикой производственных процессов. В зависимости от этого все производ- ства разделены на 4 группы, подразделяемые на подгруппы (см. СНиП 79
1г,о б) П \ ^ б) Переход [р~ 1 р- -1 h t[ \ Е Ь- Н \6,0\б,0 1 12,0 \ я ' ч •• г г ^ ^ '^1 FH^H Рис. 53. Расположение помещений и зданий административно-бытового назначения: а — пристроенных; 6 — отдельно стояхцих; в — встроенных II — М. 3—62 «Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий»). Бытовые помещения при промышленных зданиях обычно блокируют с ад- министративно-конторскими и другими выше перечисленными помещения- ми. Планировка бытовых помещений должна, как правило, исключать воз- можность встречных потоков работающих. Бытовые помещения следует размещать с максимальным приближением их к рабочим местам. В современной практике проектирования и строи- тельства применяют следующие варианты расположения помещений ад- министративно-бытового назначения (рис. 53): а) пристройки к производственным зданиям, располагаемые у торцовых или продольных стен, которые целесообразны главным образом на произ- 80
водствах с значительным количеством работающих, например, в крупных предприятиях машиностроения, приборостроения, радиоэлектроники, лег- кой промышленности), при отсутствии ограничений, исключающих воз- можность пристройки (необходимость расширения в будущем, ухудшение освещения и аэрации); б) отдельно стоящие здания, где сблокированы помещения санитарно-ги- гиенические, административно-конторские, с небольшими столовыми, ме- дицинские пункты и др. Такие здания целесообразны главным образом на производствах с весьма значительными выделениями тепла, а также там, где применено открытое расположение технологического оборудования с выполнением работ под землей или на открытых карьерах (предприятия металлургии, основной химии, нефтегазовой и добывающей промышлен- ности) ; в) встроенные, т. е. расположенные внутри производственных зданий, ко- торые допускается применять главным образом на тех производствах, где не предъявляются требования специальной изоляции этих помещений от производственных (т. е. при отсутствии воздействия пыли, газов, сильных запахов и пр.) и где для этого можно использовать свободное простран- ство производственных зданий. Бытовые помещения, размещаемые в отдельно стоящих зданиях, соединя- ют с производственными отапливаемыми зданиями подземными (рис. 53, б) или надземными переходами. § 14. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ БЫТОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ Пристроенные и отдельно стоящие бытовые помещения. Для объемно-пла- нировочного решения пристроенных и отдельно стоящих зданий админи- стративно-бытового назначения принр1магот следующие объемно-планиро- вочные параметры: шаг колонн 6 м, пролеты 6-1-6 или 6-1-6 + 6 м, высота этажа 3,3 м. Для зданий (пристроенных или отдельно стоящих) административно- 5ытового назначения с числом этажей 2, 3 и 4 разработаны унифициро- ванные секции размерами в плане 36X12; 36X18; 48X12; 48X18; 60X12 и 60x18 ж, с сеткой колонн 6x6 ле. При проектировании бытовых поме- щений в пристроенных или отдельно стоящих зданиях используют типо- вые гардеробные, умывальные, душевые и уборные. Можно применять бытовые помещения зонального типа по всей ширине корпуса или же на части его ширины, предоставляя возможность на другой части размещать помещения иного назначения (конторы, здрав- пункты и т. д:). В настоящее время применяется два варианта планировоч- ных решений бытовых помещений: 81
F Ищщщщщ 'l''^,^"*^^ 5 ajm ^ П50 ^ ^4>T| I^tI I l>^\^il 1 J7 ' ' icvv [ ^iiliiHiliiliiliiliiyTTffl j^ У Рис. 54. Гардеробная и ее оборудование: а - планировка гардеробной; 6 -- одинарный шкаф для хранения рабочей одежды- в — двойной шкаф для хранения уличной и рабочей одежды * "»"«" ^^ а) помещения, в которых размещается только гардеробное оборудование или только умывальные и душевые устройства. б) помещения, которые условно можно назвать комплексными, так как в них размещается все необходимое оборудование (гардеробные устрой- ства, души и умывальники). Гардеробные занимают наибольшую площадь бытовых помещений. Гардеробные назначаются для хранения трех видов одежды — уличной, домашней и рабочей. Способов хранения одежды в гардеробах предприятий может быть три: закрытый (в шкафах), открытый (на вешалках и в открытых шкафах) и смешанный (одежда в зависимости от вида хранится на вешалках и в закрытых шкафах). Большей частью хранят одежду в гардеробах закрытым способом. В гардеробных (рис. 54, а) предусматривают размещение шкафов без скамей, со скамьями, расположенными в торцах рядов шкафов, и с откид- ными скамьями у каждого шкафа. Гардеробные шкафы бывают одинарные (рис. 54, б) и двойные (рис. 54, в). Они имеют вид блоков, состоящих из трех шкафов. При открытом способе хранения одежды устраивают вешалки из расчета 5 крючков на 1 пог. м вешалки. В производствах с выделением пыли, влаги или ядовитых веществ предус- матриваются установки для обеспыливания, сушки и обезвреживания одежды. Умывальные размещают в отдельных помещениях, смежных с гардероб- ными, или в помещениях гардеробных. 82
Часть умывальников (до 20% от расчетного количе- ства) можно располагать на свободных участках производственной площади вблизи рабочих мест, если это допустимо по произ- водственным условиям. Допускается применять как индивидуальные, так и групповые (круглые, но не лотковые) умывальни- ки. Круглые групповые умывальники рассчитыва- ются: при диаметре 90 см — на 5 мест; при ди- аметре 140 см — на 8 мест. Количество кранов в умы- вальниках определяют по количеству человек, поль- зующихся одним краном (рис. 55, а, б). Душевые (рис. 55, в) нуж- но размещать в помеще- ниях, смежных с гардеро- бами, как правило, между гардеробными рабочей и домашней одежды. Между душевой с количеством ду- шевых сеток более 6 и гардеробной должен быть тамбур. Располагать душевые помещения у на- ружных стен зданий не допускается. Количество душевых сеток определяют по количеству человек на 1 душе- вую сетку, работающих в наиболее многочисленной смене в зависимости От группы производственных процессов. Уборные размещают на расстоянии, не превышающем 100 м от наиболее удаленного рабочего места; в многоэтажных зданиях их следует устраи- вать на каждом этаже для мужчин и женщин. Уборные оборудуют на- польными керамическими чашами или унитазами. Напольные чаши и уни- тазы размещают в отдельных кабинах. Кабины должны быть отделены пе- регородками, не доходящими на 0,2 м до пола, высотой не менее 1,75 м. Размер кабины в осях перегородок принимают 1,2X0,9 м (рис. 56). Рис. 55. Умывально-душевая с оборудованием: а — групповой умывальник; б — то же. душевая устанон ка; в — планировка помещения 83
Ширина прохода между рядами кабин уборных и противоположной стеной или перегородкой помещения составляет не менее 1,3 м. При расположении писсуаров против кабин ширину прохода нужно уве- личить на 0,7 м. Ширина прохода между двумя фронтами кабин должна быть не менее 1,5 м. Г^ I ф % II 7 "(К—i Важным условием организации гардероб- v^' I Т <* II > II г[ но-душевого блока является выбор наибо- лее целесообразной системы взаимного расположения гардеробных рабочей и до- машней одежды и душей. Проанализируем различные планировоч- ные схемы гардеробно-душевого блока, 01 Л.^ Л JL^^ применяющиеся в практике (рис. 57). При Щ^ tXWfn -Щ1 производственных процессах первой груп- пы, когда всю одежду допускается хранить в одном общем помещении, обычно приме- няют схему I. В этом случае гардеробные домашней и рабочей одежды расположены параллельно душевой с устройством ме- жду ними прохода. Существенными недостатками планировки являются встречные и пересе- кающиеся «чистые» и «грязные» людские потоки, сложность переплани- ровки при изменении соотношения мужчин и женщин. Когда гардеробные рабочей одежды и гардеробные уличной и домашней одежды нужно рас- полагать в отдельных помещениях, при процессах второй, третьей и чет- вертой группы (см. «Строительные нормы и правила» СНиП П—М. 3—62), душевую чаще всего располагают между ними. Этот прием положен в ос- нову схем П и ПЬ ' Схема И обеспечивает четкую организацию движения работающих, пре- дусматривает расположение гардеробных рабочей и домашней одежды в крайних хорошо освещенных пролетах, а душевых — в центральной части здания. В схеме П1 наиболее распространенной в практике последних лет душе- вые расположены поперек здания или в виде пролета, занятого бытовы- ми помещениями, между гардеробными рабочей и домашней одежды (рис. 57, в). Эта схема позволяет достаточно хорошо организовывать дви- жение людей через гардеробно-душевые помещения. При значительных размерах гардеробно-душевого блока, путь от места раздевания к месту одевания, как правило, заметно удлиняется но сравнению с другими схе- мами. Рис. 56. Пример планировки убор- ной 84
в схеме IV предусмотре- но членение гардеробно- душевого блока на относи- тельно меньшие обособлен- ные секции, обслуживаю- щие обычно по 30—60 че- ловек; в секциях размеще- но небольшое число шка- фов для хранения одежды со скамьями для переоде- вания, умывальников и душевых кабин. Недостат- ком этой схемы является рассредоточенное располо- жение санитарно-техниче- ских устройств. Таким образом, наиболее рациональными являются схемы II и III. Схему II можно рекомендовать для зданий шириной, 12 м, а схему III — для зданий шириной 18 м. Бытовое обслуживание работающих непосредст- венно на предприятиях, в цехах и на рабочих местах организуют с учетом осо- бенностей производства. Открытое расположение технологических устано- вок и оборудования в неф- теперерабатывающем, хи- мическом, энергетическом, металлургическом и ряде других производств при- вело к группировке быто- вых и вспомогательных помещений с учетом пе- риодичности их использо- вания. С целью сокращения зат- рат нерабочего времени на I 't t n' i' 'й' "^ 1 re ю г*- •••• Yi •т V. г) 1 'Ш^ л. \ Рис. 57. Планировочные схемы гардеробно-душе- вых помещений: а — схвхма I; б - схема II; в — схема III; г — схема IV; 1 — мужская гардеробная рабочей одежды; 2 — то же, домашней одежды; 3 — женская гардеробная рабочей одежды; 4 — то же, домашней одежды; 5 — «грязные» людские потоки; 6 — «чи- стые» людские потоки; 7 — душевая 85
культурно-бытовое обслуживание следует принять систему, предусматри- вающую три ступени обслуживания. Первая ступень включает помещения первой необходимости обслужива- ния людей — блок первичного обслуживания. В состав блока входят по- мещение для отдыха, оборудованное набором пищевых автоматов, столо- вая-раздаточная, используемая в свободное время для проведения куль- турных мероприятий, санузлы, санитарный пост и медицинский пункт. Блоки первичного обслуживания можно размещать как в зданиях адми- нистративно-технического управления, так и в специальных отдельно 86
д) O-rf стоящих зданиях. Радиусы об- служивания учреждений пер- вой ступени не должны превы- шать 150—200 м, в зданиях нужно обеспечить хорошую пе- шеходную связь с рабочими ме- стами. Блоки первичного обслу- живания следует организовы- вать рядом с озелененными пло- щадками отдыха. Вторая ступень обслужива- ния включает учреждения и по- мещения повседневного или ча- стого периодического посеще- ния, а также общезаводские ад- министративно - хозяйственные службы. Все эти учреждения размещают со стороны главных подъездных путей в пределах санитарно-защитной зоны, и они могут образовать ансамбль на предзаводской площади. Радиус обслуживания этих зданий определяется пешеход- ной доступностью наиболее уда- ленных рабочих мест от цент- рального гардеробно-душевого блока, т. е. должен составлять 800—1000 м, В состав такого об- щественного центра могут быть включены заводоуправление и другие административные службы, централизованный гардеробно-душевой блок для работающих на открытых технологических установках и др. Третья ступень обслуживания промышленных предприятий включает в себя районные и общегородские учреждения, с которыми связаны подраз- деления общественного центра предприятия. К ним относятся фабрики- заготовочные и фабрики-кухни, районные и городские клубы и дома куль- туры, территориальные больнично-поликлинические объединения, круп- ные механизированные прачечные и специализированные мастерские (химическая чистка, ремонт обуви, спецодежды и пр.). Встроенные бытовые помещения. Расположение бытовых помещений в пределах габаритов производственных зданий приближает бытовые устройства к рабочим местам и способствует улучшению обслуживания оч -Рис. 58. Встроенные бытовые помещения: « — в одноэтажных зданиях с применением санитар' но-технических кабин; б — то же, в недоступных для мостовых кранов участках под подкрановыми путями; в — план расположения бытовых помеще- ний в многоэтажных зданиях; г — то же, р д — то же, пример размещения оборудования 87
работающих. Однако в ряде случаев размещение бытовых помещений в производственном корпусе существенно снижает его универсальность и планировочную гибкость. Как показывает опыт, встроенные бытовые помещения можно распола- гать в следующих местах: в подвальных или полуподвальных этажах под производственной частью здания, в отдельных случаях, когда это необходимо по технологическим условиям; на свободных участках производственной территории; в неиспользуемых зонах производственной площади; на антресольных этажах; в межферменных этажах и надстройках над основными производственны- ми помещениями. Когда бытовые помещения располагают в подвале, возникают значитель- ные сложности, затрудняющие их строительство и эксплуатацию, а имен- но: наличие неблагоприятных грунтовых условий (высокий горизонт грунтовых вод, скальный грунт и т. п.), отсутствие естественного освеще- ния и невозможность естественного проветривания, ухудшение условий и удлинение сроков производства строительных работ. С учетом этого были разработаны одноэтажные и многоэтажные промыш- ленные здания с расположением бытовых помещений в межферменных этажах над производственной площадью. Такое решение не имеет недо- статков, свойственных расположению в подвале. На рис. 58, а показан прием размещения в зданиях с нормальным микро- климатом, при небольшом количестве работающие (100—150 человек в смену) специальных объемных кабин с душами, санузлами и пр., кото- рые расположены на свободных участках производственной площади. В бу- дущем, в связи с дальнейшим развитием автоматизации производственных процессов и уменьшением количества работающих в цехе, область приме- нения таких бытовых устройств может расширяться. Для предприятий металлургической и машиностроительной промышленно- сти в неиспользуемых зонах ниже подкрановых путей при решении встро- енных бытовых помещений можно использовать секции различной вмести- мости, располагаемые в два яруса на сборно-разборных металлических эта- жерках со сборным железобетонным настилом (рис. 58, б). Можно располагать бытовые устройства и на антресольных этажах, встро- енных в крайние или промежуточные пролеты промышленных зданий. Та- кое решение характерно для тех случаев, когда свободных участков внутри здания не хватает. На рис. 58, в, г, д показаны встроенные бытовые помещения многоэтаж- ного здания. На рис. 59 приведен пример объемно-планировочного решения, выполнен- ного на основе унифицированной типовой секции отдельно стоящего зда-
6,0 \ 6.€ \ бгО 60,0 Рис. 59. Решение плана 1-го этажа отдельно стоящих бытовых помещений: 1— главный вестибюль; 2 — комната МОП; 5 — диспетчерский пункт; 4 — кладовая спецодежды; 5 — женская гардеробная уличной и домашней одежды; 6 — женская душевая; 7 — женская гардеробная рабочей одежды; 8 — мужская гардеробная уличной и домашней одежды; 9 — мужская душевая; 10 — мужская гардеробная рабочей одежды; И — вестибюль; 12 — бытовые помещения столовой; 13 — за- грузочное помещение столовой; 14 — здравпункт; 15 — переход ния административно-бытового назначения размерами в плане 60X18 м с сеткой колонн 6X6 ж. В здании сблокированы бытовые помещения, сто- ловая, здравпункт, заводоуправление, помещения производственного обу- чения и лаборатория. Связь административно-бытового здания с основным производственным корпусом принята через переход тоннельного типа. Основное ядро зда- ния — гардеробно-душевой блок — размещено на первом этаже, что при- ближает бытовые устройства к рабочим местам. Душевой блок, оборудованный круглыми душевыми установками, располо- жен между гардеробными залами, вследствие чего устраняются встречные и пересекающиеся людские потоки и можно изолировать от наружных стен помещения с повышенной влажностью воздуха. Стены душевых остаются сухими, снижается расход труб и повышается сборность строительства. В гардеробах одежда хранится в закрытых индивидуальных шкафах: рабо- чая — в одинарных, уличная и домашняя — в двойных. В проходах гарде- робных, где могут находиться как мужчины, так и женщины, запроекти- рованы легкие передвижные перегородки-экраны с раздвижными дверями. 89
а) у///^/////////у//////////////^^//^^^^ ф ф Ф (b По 1-1 ф ® ® ® ф @ @ Рис. 60. Типовая секция (или блок) пристроенного здания административно-бытового назначения: а - план 1-го этажа; б - поперечный разрез; J - гардероб домашней и уличной одежды; 2 - гардероб рабочей одежды; S - душевая; 4 - сан- узел гардеробно-душевых помещений; S ~ камера обеспыливания спец- одежды; 6 - цеховой мужской санузел; 7 - цеховой женский санузел; 5— вестибюль; 9 - гардероб уличной одежды; 10 - торговый зал; и - кухня
что облегчает перепланировку бытовых помещений при изменении числен- ного соотношения работающих мужчин и женщин. На втором этаже размещены конторы, конструкторское бюро, лаборатория, домещения общественных организаций и др. Ua рис. 60 приведено объемно-планировочное решение пристроенного зда- ния административно-бытового назначения. При проектировании вспомогательных помещений необходимо предусмат- ривать объединение их для обслуживания близко расположенных промыш- ленных предприятий. Целесообразно также строить здания культурно-бытового назначения с расчетом на обслуживание не только работающих на данном предприятии, но и жителей прилегающего района.
Б. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ § 15. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ Одноэтажные промышленные здания строят, как правило, по каркасной конструктивной схеме (рис. 61). В большинстве случаев для таких зданий применяют полносборный железобетонный и реже стальной каркас. В ред- ких случаях может быть неполный каркас с несущими каменными сте- нами. ® ® Рис 61. Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом
Здания одноэтажных цехов с типовыми унифицированными конструкция- ми при плоских или скатных кровлях и с укрупненной сеткой колонн име- ют различные конструктивные схемы. Наиболее четко можно выделить три основные схемы, а сочетанием двух основных получают дополнительно рациональное решение в виде четвертой схемы. Каждая из рассматриваемых схем (рис. 62) может иметь по две разновид- ности в случае использования для покрытия стропильных балок или ферм. В конструктивной схеме, изображенной на рис. 62, а, шаг всех колонн при- нят 6 м, балки или фермы расположены на колоннах с шагом 6 м, В схеме, показанной на рис. 62, б, шаг всех колонн равен 12 ж, а балки по- крытия или фермы установлены через 12 м непосредственно на колонны с использованием плит покрытия длиной 12 м. В схеме, приведенной на рис. 62, в, крайние колонны имеют шаг 6 л^, а средние 12 м. Балки покры- тия или фермы средних рядов устанавливают на подстропильные конст- рукции (см. § 18 и рис. 96), а крайних рядов — непосредственно на колон- ны через 6 м. Для всех перечисленных схем зданий необходимо предусматривать меры по обеспечению жесткости и устойчивости конструкции отдельных частей и всего здания. При наличии подвесного транспортного оборудования или подвесных по- толков, а также при подвеске различных коммуникаций несугцие конст- рукции покрытий рекомендуется располагать через 6 ж и применять под- стропильные конструкции при шаге колонн \2 м. Если подвесного транс- портного оборудования нет, стропильные балки и фермы в большинстве ® (поперечный разрез)
План Рис. 62. Конструктивньтр схрмьт одноэтажных промышленных зданий с конструкциями: а — вариант с шагом колинн 6 Л1, 6 — с шагом 12 м без подстропильных конструкциГп « ями при шаге крайних колонн 6 за случаев располагают через 12 ле, применяя плиты пролетом 12 лс. Одноэтажные промышленные здания чаще всего проектируют по рамной системе, представляющей собой конструкцию, состоящую из поперечных рам, образуемых колоннами, защемленными в фундаментах и шарнирно 94
План (или жестко) связанных с ригелями покрытия (балками или фермами). Типовым решением являются одно- этажные здания с поперечными рама- ми и с шарнирным соединением риге- лей и колонн. При таком соединении возможна независимая типизация ри- гелей и колонн, так как в этом случае нагрузка, приложенная к одному из элементов, не вызывает изгибающего момента в другом. В указанном решении достигается вы- сокая степень з^иверсальности колонн и ригелей покрытия, возможность их использования для различных пролетов здания и типов несущих конструкций покрытия и т. п. Кроме того, шарнир- ное соединение колонн и ригелей кон- структивно значительно проще жестко- го, облегчается изготовление и монтаж конструкций. В промышленном строительстве имеет- ся ряд ограничений по применению стальных конструкций вследствие ши- рокого использования предварительно напряженных сборных железобетонных конструкций. Однако замена стали же- лезобетоном не всегда возможна и целе- сообразна, например, в крупнопролет- ных покрытиях, а также при строи- тельстве доменных и плавильных цехов. Целесообразно применять стальные кон- струкции для каркасов промышленных зданий и сооружений, главным обра- зом крупных цехов металлургических и машиностроительных предприятий. При стальном каркасе конструктивные схемы аналогичны схемам из железобе- тона, и определяются сочетанием основ- ных элементов здания — балок, ферм, колонн и пр., связанных в единое целое (рис. 63). При выборе конструктивной схемы промышленных зданий со стальным каркасом необходимо учитывать разнообразные факторы, наиболее важны- По 2-2 'Новыми з^ифицированнымв ^ то же, с подстропильными конструкци- 95
Рис. 63. Поперечный разрез одноэтажного промышленного здания со стальным ми из которых являются: режим работы кранов, величина нагрузок от кранов и покрытия, а также величина основных объемно-планировочных параметров цеха (высота, шаг и пролет). Стальные конструкции обычно применяют в цехах металлургических за- водов, в которых используют краны весьма тяжелого и непрерывного режи- ма работы, при этом ремонт кранов производят без перерыва произв^одст- венного процесса, например, в зданиях мартеновских цехов, нагреватель- ных колодцев и др. § 16. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС Основной несущей конструкцией одноэтажных промышленных зданий яв- ляются рамные каркасы, состоящие из фундаментов, колонн, несущих кон- струкций покрытия и связей. 96
100\ \\500 Для создания пространствен- ной жесткости плоские попе- речные рамы каркаса в про- дольном направлении связыва- ют фундаментными, обвязочны- ми и подкрановыми балками и панелями покрытия. В плоскостях стен каркас мож- но усилить стойками фахвер- ка *, иногда называемым стено- вым каркасом. Область применения тех или иных материалов (железобе- тон, сталь) для устройства кар- касов промышленных зданий в основном определены «Техниче- скими правилами по экономно- му расходованию металла, леса и цемента и по рациональной области применения сборных железобетонных и металличе- ских конструкций в строитель- стве» (ТП 101—65). В правилах приведены указа- ния о рациональной области применения сборных железобе- тонных и стальных конструк- ций. В частности, стальные кон- струкции применяют для колонн, фахверка и несущих конструкций покры- тий в одноэтажных зданиях с высотой до низа ферм покрытия более 18 м, а также при шаге колонн более 12 м и кроме того, для несущих кон- струкций покрытия пролетом 30 м и более — при скатных покрытиях и пролетом 24 м и более — при плоских покрытиях. Во всех случаях при определении материала, из которого целесообразно выполнить каркас, необходимо учитывать объемно-планировочные пара- метры здания и требования эксплуатации и экономики. Железобетонный каркас может быть монолитным или сборным. Требова- ниям индустриализации строительства наиболее полно удовлетворяет сбор- ный железобетонный каркас, элементы которого унифицированы и соот- ветствуют утвержденной номенклатуре сборных железобетонных конст- рукций заводского изготовления для промышленных зданий. * Фахверк — легкий вспомогательный каркас, воспринимающий вес стены и ветро- ву«) нагрузку и передающий их на элементы основного каркаса. 4 Б. я. Орловский. П. П. Сербинович. 97 © каркасом
фундаменты под железобетонные колонны Для устройства фундаментов промышленных зданий расходуется много строительных материалов и производится большой объем строительно- монтажных работ. Трудоемкость возведения фундаментов составляет 6—87о от общих трудо- вых затрат на здание, а объем сборного железобетона фундаментов может достигать 20 7о от общего расхода железобетона на все здание. Следова- тельно, выбор рационального типа, формы и надлежащих размеров фунда- ментов существенно влияет на стоимость здания в целом. Фундаменты промышленных зданий по способу их возведения могут быть монолитные и сборные. Колонны каркаса в большинстве случаев устанав- ливают на отдельно стоящие железобетонные фундаменты ступенчатой формы стаканного типа. При монтаже нижнюю часть стержня колонны заводят в стакан фунда- °'/ira Рис. 64. Конструктивные решения сборных фунда- ментов промышленных зданий; а — одноблочные: 6 — двублочные: в — многоблочные (состав- ные): 1 — стакан; 2 ~ плита мента и после выверки правильности установки колонны ее замоноличи- вают. Значительно реже под ря- ды колонн промышленных зданий устраивают лен- точные фундаменты (на просадочных грунтах, при значительных динамиче- ских воздействиях на грунт от оборудования, сейсмических воздействи- ях и т. п.). В практике применяются следующие конструктив- ные решения сборшлх фундаментов: одноблоЧ- ные (рис. 64, а); двублоч- ные (рис. 64, б) и много- блочные (рис. 64, в). Одноблочные сборные фундаменты устанавлива- ют краном на песчаную или щебеночную подго- товку толщиной не менее 100 мм, при влажных грун- 98
тах на бетонную подготовку (бетон марки 50). В блоках фундаментов пре- дусматривают уширенные отверстия — стаканы, имеющие форму усечен- ной пирамиды (см. рис. 64, б) для установки в них колонн. Дно стакана фундамента располагают на 50 мм ниже проектной отметки низа колонн с тем, чтобы подливкой раствора под колонну компенсировать возможные неточности размеров высоты колонн, получившиеся при их изготовлении, и выравнять верх всех колонн на одном уровне. Основные размеры фундаментов назначаются по расчету в зависимости от нагрузок и грунтовых условий. Одноблочные фундаменты наиболее выгод- ны по расходу материалов и проще в монтаже по сравнению с многоблоч- ными. Однако область их применения ограничивается грузоподъемностью крановых и транспортных средств. В тех случаях, когда габариты п вес од- ноблочных сборных фундаментов под тяжелонагруженные колонны чрез- мерно велики, целесообразно переходить от одноблочных к сборным фун- даментам, расчлененным на 2 блока и больше. Наиболее рационально членить такие фундаменты только на 2 блока: баш- мак со стаканом и плиту (рис. 64, б). Сборные элементы фундаментов укладывают на раствор и скрепляют ме- жду собой сваркой закладных стальных деталей. Для снижения расхода бетона и стали на изготовление двублочного фунда- мента размеры башмака в плане следует назначать возможно боль- шими, используя полностью грузоподъемность монтажных кранов и транспортные габариты. При этом уменьшается консольный свес плиты, а также соответственно ее толщина, что снижает расход стали на ар- мирование. Вес отдельных элементов фундамента из 2 блоков может достигать 10— 15 т. В случае, когда вес блоков превышает грузоподъемность имеющихся транспортных и монтажных средств, приходится применять составные многоблочные фундаменты. Такие фундаменты выполняют из перекрестно уложенных плпт и устанавливаемых на них башмаков. Многоблочный фун- дамент состоит из стакана-подколонника, фундаментных блоков и фунда- ментных плит. Подобного рода фундаменты применяют редко, так как рас- ход стали и бетона в них больше, чем в монолитных фундаментах ступен- чатой формы. Характерной особенностью промышленных зданий является различие от- меток заложения подошвы фундаментов отдельных его частей в пределах одного и того же здания. Это диктуется производственными требованиями, связанными с устройством в них фундаментов под оборудование, тонне- лей, подвалов и приямков, имеющих разные отметки. Перепад отметок заложения фундаментов может колебаться в пределах 5—6 м и более. При этом возможно несколько вариантов конструктивных решений фунда- ментов и опирающихся на- них колонн^ а именно: 4* 99
План фундамента Рис. 65. Железобетонный ступенчатый фундамент стаканного типа с отметкой вер- ха — 0,15 м\ а - план; 6 - общий вид; J - фундаментная Оалка; а - бетонный столоик; а - колонна; 4 - стена: 5 — бетон; 6 — фундамент 1) фундаменты назначают разной высоты с учетом отметок их заложения, а колонны — одной высоты; 2) фундаменты закладывают на одну глубину, а колонны устанавливают переменной высоты, в зависимости от изменения отметок заложения фух*^ даментов; 3) фундаменты в местах перепадов отметок их заложения возводят с при- менением специальных вставок и подколенников, колонны же устраивают равной высоты, назначаемой по наименьшей отметке заложения фунда- ментов. Рациональным решением конструкции сборных фундаментов является та- кое, при котором независимо от глубины их заложения отметка верха баш- мака остается постоянной. Это легко достигается некоторым увеличени- ем высоты башмака при малом заглублении фундаментов колонн, который 100
должен иметь отметку верхней плос- кости — 0,15 м или быть на 150 мм ни- же уровня пола (рис. 65), т. е. на тол- щину его бетонной подготовки. При подобной конструкции фундамен- та все работы нулевого цикла (обрат- ная засыпка котлована, изготовление •бетонной подготовки под полы, устрой- ство дорог и всех коммуникаций) мож- но выполнить до начала монтажа ко- лонн, что создает большие удобства при производстве монтажно-строительных работ, так как наличие дорог и ровной поверхности бетонной подготовки дает возможность эффективнее использовать монтажные механизмы. В случае необходимости большего за- глубления фундамента его конструкция усложняется, так как возникает необ- ходимость в дополнительном сборном элементе — подколоннике (рис. 66, а), на который устанавливается колонна. На рис. 66, б, в приведен пример кон- структивного решения фундаментов большего заглубления под двухветве- вые колонны. Фундаменты состоят из нижнего блока-стакана и верхней час- ти — банкета, на который устанавли- вают колонну. Стык колонны с банке- том делают на сварке. Практика строительства показывает, что при больших нагрузках и эксцентриси- тете сборные фундаменты применять нерационально, так как размеры и вес их получаются весьма большими, ус- Рис. 66. Железобетонные сборные фундаменты с глубоким заложением: ^ — для колонн прямоугольного сечения; б — для колонн двухветвевых — фундамент из одного блока; в — то же, раздельный (из двух блоков); I - колонна; г — подколон- ¦ник; 3 — башмак; 4 - банкет; 5 — блок-стакан аоо ff) 250^J250 в) 250 1000. U-j I ±ом 101
f—'» !—"! 1 Г—1 1—-jl 1 1 • * 1 U.J 1 J JSOO Рис. 67. Свайные фундаменты: a— с монсшитным ростверком: б — то же, со сборным: / — железобетонный ростверк: 2 — сваи: s - цементный раствор; 4 — подготовка; 5 — колонна ложняя транспортировку их и монтаж. В этих случаях целесообразнее уст- раивать монолитные фундаменты стаканного типа ступенчатой формы. В последние годы под опоры промышленных зданий стали применять свайные фундаменты, устройство которых создает ряд преиму- ществ технического и экономического характера: устраняет необходимость разработки котлована под фундамент и произ- водства двойного перемещения грунта (отвозка, обратная засыпка па- зух); исключает осадку грунта и пола здания; обеспечивает возможность монтажа оборудования сразу же после оконча- ния устройства свайного фундамента; отпадает необходимость глубокого заложения фундамента под оборудова- ние, что зачастую обусловлено наличием насыпного грунта, образованнога от обратной засыпки котлованов фундаментов колонн. На рис. 67, а показаны свайные фундаменты, применяемые в промышлен- ном строительстве. Эти фундаменты имеют монолитный железобетонный ростверк размером в плане до 1,5X1,5 м при высоте 0,75—1,0 м и сваи се- чением 30X30 см длиной от 6 до 9 л«. В ростверке имеется стакан для ко- лонны. Более индустриальным типом свайного фундамента является конструкция,, предусматривающая сборный железобетонный ростверк (рис. 67, б). В этом решении ростверк связывают со сваями выпусками и раствором, который нагнетается сверху через специально устроенные каналы ростверка. 102
фундаментные балки фундаментные балки предназначены для опирания наружных и внутрен- них стеновых конструкций на отдельно стоящие фундаменты каркаса. Ши- роко применяются сборные предварительно напряженные и обычно арми- руемые фундаментные балки. Длина унифицированных сборных фундаментных балок одинакова как для наружных, так и для внутренних стен, и принята: ненапряженных с обычной арматурой 4950 или 4450 мм (у температурно- го шва) для шага 6 м (рис. 68, а); с предварительно напряженной арматурой 10 700 мм для шага 12 м (рис. 68, б). Для унифицированного шага колонн 6 м применяют фундаментные балки высотой 400л«л«, а дляшага 12л« — высотой 400 и 600 д«ле, при ширине вер- ха балки 300 и 400 мм, соответствующие толщине наружных стен промыш- ленных зданий. В табл. 4 приведены технико-экономические показатели фундаментных балок. Технико-экономичеекая ха Тип балок Балки фундаментные высотой 400 мм, при шаге крайних колонн 6 лс . . Балки фундаментные предваритель- но напряженные, высотой 400леле, при шаге крайних колонн 12 м . рактериетика Таблица ^ фундаментных балок Размеры балки. мм 1 4950 10 700 ь. 300 300— 400 ь. 200 240 Расход мате- риалов на 1 балку бетон. м» 0,47 1.16 сталь, кг Z2 53,5 Мар- ка бе- тона 200 400 Вес балки, Т 1.2 2.9 Фундаментные балки наружных стен при укладке располагают вплотную к внешним граням колонн, а балки внутренних стен — между колоннами. Укладывать балки в проемы ворот не допускается, так как на нагрузку ^т транспорта они не рассчитаны. Для опирания фундаментных балок применяют бетонные столбики, уста- навливаемые на горизонтальные уступы башмаков или на фундаментные плиты. При наклонных уступах башмаков столбик устраивают посредст- вом монолитной подбетонки. Бетонные столбики ставят на цементном ра- 103
500, По r-I 6} М'Щ \2йО Рис. 68. Фундаментные балки: а — для шага колонн блс; б — то же, 12л13 1 — бетонный столбик. 2 — температурный шов створе, и их сечение для стен толщиной <400 мм обычно принимают 300X400 лел*. Унифицированные фундаментные балки заводского изготовления приняты экономичнрго таврового поперечного сечения со скосами, облегчающими их извлечение из форм. Установка стен на фундаментные балки, кроме экономических, создает также и эксплуатационные преимущества — упрощается устройство под ними всевозможных подземных коммуникаций (каналов, тоннелей и т.п.). Верхнюю грань фундаментных балок располагают до 30 мм ниже уровня чистого цола, который принимают на 150 мм выше планировочной отмет- ки поверхности земли вокруг здания. Для защиты фундаментных балок от деформаций, вызванных увеличением объема при замерзании пучинистых грунтов, и для исключения возможно- сти промерзания пола вдоль стен их засыпают с боков и снизу шлаком. Между фундаментной балкой и стеной, по поверхности балки, укладывают гидроизоляцию, состоящую из двух слоев рулонного материала на мастике. Для стока воды тротуарам или отмосткам придают уклон 0,03—0,05 от стены здания. Вдоль фундаментных балок на поверхности грунта устраивают тротуар или отмостку. После установки балок стальные монтажные петли загиба- ют так, чтобы они скрылись в специальных гнездах. Колонны В одноэтажных промышленных зданиях обычно применяют унифициро- ванные сборные сплошные железобетонные колонны прямоугольного сече- ния (рис. 69) и сквозные двухветвевые (рис. 70). 104
300. ¦tj 300 ^ж л ^ 11 <3 300 300 —it--- ш м ш. \ w х\ woo 750 2 I W По I-I и Е-Е По IV-IV L -—. Я Шк ' н Рис. 69. Типы сборных железобетонных колонн прямоугольного сечения: 1 — под- крановая балка Для цехов без подвесного и с подвесным транспортом приняты единые колонны. Для зданий высотой Н от отметки пола (±0,00) до низа несущих конструкций покрытия 10,8 м применяют бесконсольные колонны прямо- угольного сечения с едиными размерами сторон по всей высоте. Исключе- нием являются средние колонны с сечением 400X400 мм, имеющие ввер- ху две небольшие консоли размером 100 мм для опирания несущих кон- струкций покрытия. Сечение крайних я средних колонд при шаге 6 ж, пролетах до 24 ж и вы- соте до 7,2 ж включительно равно 400X400 мм, сечение крайних колонн ^Ри шаге 12 л«, пролетах до 24 л* и высоте до 10,8 м включительно — 10^
а) 2 П [с f 1 ^ J — <i 1 аоо ^ II ^[ 11 По'Н По 2-2 WOO В) D О ini а ¦+——1^ аоо ПоН /70 2-2 rzM тоЩ Рис. 70. Сквозные двухветвевые же- лезобетонные ко- лонны: а - крайняя: о-сред- 500X500 лш, сечение средних колонн соответствен- но — 600X500 мм. Длина унифицированных колонн высотой до 6,0 м кратна 0,6 м, т. е. равна 3,6; 4,2; и 4,8 м (от нулевой отметки), причем колонны высотой 3,6 и 4,2 м пред- назначены только для многопролетных зданий со скатной кровлей и наружным водоотводом. Колонны, применяемые в зданиях высотой более 6 м, имеют длину, кратную 1,2 jh, равную 6; 7,2; 8,4; 9,6 ц 10,8 My в зданиях же большей высоты длина колонн после отметки 10,8 назначается кратной 1,8 м. Наименьшая и наибольшая высоты колонн для зда- ний без мостовых кранов соответственно равны: при шаге колонн Ъ м — 3,6 и 7,2 Му при шаге колонн 12 л« — 4,8 и 9,6 м. Для зданий, оборудованных мостовыми кранами гру- зоподъемностью 10—50 Г, применяют колонны как прямоугольного сечения, так и двухветвевые. Колон- ны прямоугольного сечения устанавливают в зданиях с пролетами 18 и 24 л«, высотой до низа несупщх кон- струкций покрытия 8,4; 9,6 и 10,8 м с шагом колонн 6 или 12 ж, оборудованных кранами грузоподъемно- стью 10 и 20 Г (отметки головки кранового рельса йкр соответственно указанным высотам равны 6,15; 6,95 и 8,15 л*). Ширина крайних и средних колонн при шаге 6 м рав- на 400 мм, при шаге 12 л* — 500 мм. Если в здании имеются подстропильные конструкции (балки или фермы), то применяют колонны, укороченные на 700 мм. Средние колонны устраивают с двумя подкрановыми консолями, а крайние (пристенные) — с односторон- ним расположением подкрановых консолей. Двухветвевые колонны предназначены для зданий >Q пролетами 18, 24 и 30,0 м, имеющих высоту Н до низа стропильных конструкций 10,8; 12,6; 14,4; 16,2 и 18 My и оборудованных кранами грузоподъемностью 10, 20, 30 и 50 Г с шагом колонн 6 (только крайних) или 12,0 ле. Ширина d нижней части крайних двухветвевых ко- лонн, устанавливаемых с шагом 6 ле, равна: 1000 деле при высоте Н —- колонн 10,8; 12,6 п 14,4 л«; 1300 мль — при высоте 16,2 и 18 л«, а устанавливаемых с ша- 106
гом 12 м равна: 1300 мм — при высоте колонн 10,8 и 12,6 м и 1400 мм при высоте 14,4; 16,2 и 18 м. У средних колони, устанавливаемых только с шагом 12 м, ширина нижней части d равна: 1400 мм при высоте Н колонн 10,8; 12,6 и 14,4 м; 1900 мм —- при высоте 16,2 и 18 м. Глубина а заделки колонн в грунт ниже нулевой отметки равна: 0,9 м — для колонн, применяемых в зданиях без подвесного и с подвесным транс- портом; 1м — для колонн прямоугольного сечения, применяемых в здани- ях с мостовыми кранами; 1,05 л* — для двухветвевых колонн высотой 10,8 и 1,35 ж — для таких же колонн высотой 12,6; 14,4; 16,2 и 18 м. Таблица 5 Технико-экономическая характеристика гбориых жСеиезобетонных колонн одноэтажных зданий Тип колонн ^ л S сб еб № fflgS SI «3 в:» к» Размеры сечения, мм Расход материалов бето- на, м* |стали. кг Колонны крайние пря- моугольного сечения для зданий без мос- товых кранов, при шаге 6 ле То же, средние .... Колонны крайние пря- моугольного сечения для зданий, оборудо- ванных мостовыми кранами при шаге бле То же, средние .... То же, крайние двух- ветвевые То же, средние двух- ветвевые 6000 6000 8400 8400 12,600 12 600 6900 6900 9400 9400 13 950 13 950 400 400 600 600 400 400 400 400 500 500 1000 1400 1,10 1,12 2,10 2,79 3,38 5.47 103 92 241 323 580 965 200 200 200 200 400 400 * Расход материала дан на одну колонну. ** Грузоподъемность крана 10 Т. *** Грузоподъемность крана 10, 20 и 30 Т. В табл. 5 приведены технико-экономические показатели колонн одноэтаж- ных зданий. Колонны с элементами каркаса сопрягают сваркой стальных закладных деталей с последующим их обетонированием, причем в колоннах, располо- экенных по наружным, продольным рядам, закладывают также стальные 107
Рис. 71. Расположение стальных закладных дета- лей в сборной железобетон- ной колонне: 1 — стальной лист с анкерами; 2 — закладная деталь крепления подкрановой балки; 5.—трубка для подъема колонны; 4 — опор ный лист подкрановой балки; 5 — элементы для крепления на- ружных стен детали для крепления к ним крупнораз- мерных элементов наружных стен (рис. 71). В зданиях с железобетонным каркасом пере- пады высот между пролетами одного направ- ления рекомендуется делать на двух колон- нах со вставкой, назначаемой в зависимости от величины привязок колонн, равной 500, 1000 и 1500 лш (рис. 72). Примыкание взаимно перпендикулярных пролетов следует осуществлять на двух ко- лоннах со вставкой. При этом ось колонн продольных пролетов, примыкающих к по- перечному пролету, смещают с поперечной разбивочной оси на 500 мм (рис. 73). Размер вставки в зависимости от величины привязок колонн следует принимать равным 500 и 1000 мм. Связи между колоннами Вертикальные связи, расположенные по ли- нии колонн здания, создают жесткость и гео- метрическую неизменяемость колонн каркаса в продольном направлении. Их устройство предусматривается для каждого продольного ряда, в середине температурного блока. Температурным блоком называют участок по длине здания между температурными швами или между температурным швом и ближай- шей к нему наружной стеной здания. В зданиях малой высоты (при высоте колонн до 7—8 м) связи между колоннами можно не устраивать. Эти связи могут быть крестовы- ми и портальными. Крестовые связи (рис. 74, а) применяют при шаге 6 и 12 ж, портальные — при шаге 12 и 18 м (рис. 74, б). Крестовые связи между колоннами выпол- няют из прокатных уголков и соединяют с ко- лоннами путем сварки косынок крестов с за- кладными деталями (рис. 75). В цехах значительной высоты и особенно с тяжелым режимом работы кранов повыша- 108
ются требования, предъявляемые к жесткости и надежности вертикаль- ных связей между колоннами. Подкрановые балки Подкрановые балки предназначены для опирания крановых рельсов, по которым перемещаются электриче- ские мостовые краны. Эти балки яв- ляются также продольными элемен- тами каркаса здания и повышают его пространственную жесткость. Сборные железобетонные подкрано- вые балки выполняют разрезными сплошного сечения. Такие балки про- сты в изготовлении и монтаже. У температурных швов и у торцов применяют балки (крайние), отлича- ющиеся от балок средних пролетов наличием дополнительных заклад- ных деталей, расположенных на рас- стоянии 500 л«л« от торца балок и не- обходимых для крепления их к ко- лоннам. По конструктивному реше- нию предварительно напряженные унифицированные подкрановые бал- ки могут быть таврового или двутав- рового сечения (рис. 76). Длина участка прямоугольного сече- ния у опоры определяется из условия восприятия главных напряжений в балке. Плавный переход, например, от прямоугольного к двутавровому сечению дает возможность избежать больших концентраций напряжений на отдельных участках. Высота подкрановых балок принята 1000 мм при шаге колонн 6 м и 1400 мм при шаге 12 м для кранов Легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью до 30 Т. ^Ss* ОО Рис. 72. Привязка колонн в местах пе- репадов высот между пролетами одного направления: а — со вставкой 1000 леж, — то же. ЬОО мм I — балка покрытия; 2 — колонна 109
а) 500 \ 6) V^ 500: ^ г250(500) 500 6 -О и _4_ В ¦О 66 Рис. 73. Привязка колонн в местах перепадов высот между взаимно перпендикулярными пролетами: г — со вставкой 500 мм; о — то же, 1000 мм '^i 4^ °'Ыи 6,0 Рис. 74. Схемы стальных вертикальных связей между железо- бетонными колоннам и: а — крестовой; б — портальной
7 /Ч < 1 ч*, vW ш * f 1 1 § V^ 1 ^ 560 ^ 1 , % По I'I 630 Рис. 75. Детали крепления элементов крестовых связей к^ежду колоннами: i — колонна; 2 — связи; 3 — закладные детали; 4 — сварка; & — косынка а) Ю 6000 12000 550^ 600\ /60 \ к гоо*' 650 . зчо\ га it— ^ " Рис. 76. Сборные подкрановые балки: а — таврового сечешш длиной б дс; 6 — двутаврового сечения длиной 12 м
Видсбону В цехах с крупными проле- тами и крановыми нагрузка- ми свыше 50 Т под мостовые краны тяжелого режима ра- боты следует устанавливать типовые стальные подкрано- вые балки. Соединяют сборные подкра- новые балки между собой и крепят к колоннам следую- щим образом (рис. 77). До монтажа подкрановых балок к их опорным уголкам 4 при- варивают стальные полосы б с вырезами, через которые при монтаже пропускают ан- керные болты 5. Балку при- тягивают гайками через шай- бу 10 к анкерным болтам. После выверки и рихтовки подкрановых балок их соеди- няют между собой путем приварки стальных планок 9 к закладным частям балок 1, Кроме того, к закладным ча- стям балок 1 и колонн 3 при- варивают планки 2, соединя- ющие балки с колонной. Внизу стальные полосы 6 приваривают по контуру к закладным частям колонн 7. Затем зазоры 8 между торца- ми балок, а также боковые грани колонн и балок заполняют бетоном. Опирать рельс на железобетонную подкрановую балку (рис. 78) рекомен- дуется через тонкую упругую прокладку, укладываемую под подошву рельса по всей длине пути. В качестве упругой прокладки принята проре- зиненная ткань толщиной 8—10 мж или неармированная литая резина. Такие прокладки обеспечивают равномерное распределение и плавную передачу давления от рельса, смягчают удары и толчки, а также гасят шум и вибрацию. Поверхности подкрановых балок, на которые укладывают упругие прокладки, должны быть плоскими и гладкими (не иметь высту- пов превышающих 1—1,5 мм). Рис. 77. Соединение подкрановых балок между собой и крепление их к колоннам: 7 — стальные закладные детали балок; 2 — ребровые сое- динительные планки; 5 —закладные детали колони; 4 — опорные уголки балок; 5 —¦ анкерные болты; 6 — сталь- ные полосы с вырезами для болтов; 7 — закладные дета- ли консоли колонны; в--заполнение бетонной смесью: 9 — стальные планки; 10 ~ шайба 112
Рис. 78. Крановый путь под мостовой кран среднего режима работы: а — план; б — фасад; 1 — подкрановая балка; 2 — колонна; 3 -- рельс; 4 — упор; 5 — лапка; 6* — болт; 7 — упругая прокладка; 8 — шайба В пределах одного температурного блока рельсы сваривают в одну плеть. Не рекомендуется совмещать температурный шов в рельсах с температур- ным швом в подкрановых балках. Рельсы крепят при помощи лапок-прижимов и вертикальных прижимных болтов. В торцах здания на подкрановых балках устанавливают упоры для мостовых кра- нов (см. рис. 78). На рис. 79 показано устройство кранового пути под мостовой кран грузоподъемно- стью от 5 до 30 Т. Обвязочные балки В некоторых случаях могут применяться так называемые обвязочные балки. Эти балки предназначены для опирания на- ружных стен из мелкоштучных стеновых материалов одноэтажных каркасных зда- ний с железобетонными колоннами. Балки служат для восприятия нагруз- ки от стен в местах: а) перепадов высот в Рис. 79. Деталь крепления крано- вого рельса к железобетонной подкрановой балке для кранов грузоподъемностью от 5 до 30 Т: 1 ~ крановый рельс (Кр. 70); 2 —при- жимной болт; 5 —стальная шайба; 4 — лапка-прижим; 5— упругая прокладка; 6 — подкрановая балка 113
пролетах одного направления; б) примы- кания взаимно перпендикулярных проле- тов; в) а также при высоких самонесущих стенах, когда по условиям прочности и устойчивости в верхней зоне стены необ- ходимо ввести балку. В последнем случае балку устанавливают над верхним ярусом окна, и она одновре- менно служит перемычкой (рис. 80). Балки и опирающиеся на них стены при- нято располагать вплотную к наружным граням колонн. Рис. ^^'^''^^^12^^''^^^^ ^ Типовые обвязочные балки разработаны крепления обвязочных балок: ^ »Л от /-стальная консоль;;?-обвязочная балка ДЛЯ КИрпИЧНЫХ СТен ТОЛЩИНОЙ 250 И 380 мм, а из легкобетонных камней — 190 и 390 мм. Предельная высота стены,, опертой на балку, или расстояние между бал- ками по высоте для стен толщиною в IV2 кирпича или в один камень при- нята равной 12 м. Высота сечения балок одинакова — 490 мм, длина — 5950 мм. При толщине кирпичной стены более 250 мм балки имеют прямоугольное сечение с полкой (носиком). Обвязочные балки монтируют по железобетонным или стальным консолям колонн. При железобетонных консолях необходимо предусмотреть крепление балок к колоннам болтом с шайбой, пропущенным сквозь газовую трубу. В случае стальных консолей балки закрепляют путем приварки монтаж- ных петель к закладным деталям колони посредством накладок. § 17. СТАЛЬНОЙ КАРКАС Стальной каркас, как указывалось, применяют главным образом в це:^ах с тяжелым режимом работы в металлургической и машиностроительной промышленности при крупных пролетах и значительных крановых нагруз- ках. По своей конструктивной схеме стальной каркас подобен железобе- тонному. Он представляет собой основную несущую конструкцию промыш- -ленного здания, поддерживающую покрытие, стены и подкрановые балки^ а в некоторых случаях также технологическое оборудование и рабочие площадки. Основными элементами несущего стального каркаса, воспринимающими почти все действующие на цех нагрузки, являются плоские поперечные 114
рамы, образованные колонна- ми и стропильными фермами (ригелями) (рис. 81). На по- перечные рамы, расставлен- ные согласно принятому ша- гу колонн, опирают продоль- ные элементы каркаса: под- крановые балки, ригели сте- нового каркаса (фахверка), прогоны покрытия и в неко- торых случаях фонари. Пространственная жесткость каркаса достигается устрой- ством связей в продольном и поперечном направлениях, а также при необходимости жестким закреплением риге- Р^^* ^^- Основные элементы стального каркаса ^ ^ промышленного здания: ЛЯ рамы в колоннах. j _ колонна рамы; 2 — стропильная ферма (ригель); 5— В многопролетных зданиях подкрановая балка; 4 — фонарь; 5 — связи фонаря; б— 5 вертикальные связи между колоннами; 7 — горизонталь- При ПОТреОНОСТИ расПОЛОЖе- ные связи покрытия; 8— вертикальные связи покрытия; НИЯ средних КОЛОНН через ^ ~ ригель; 1<? - прогоны 12 м промежуточные стропильные фер- мы опирают на подстропильные фермы (рис. 82). Фундаменты и базы стальных колонн Под стальные колонны устраивают от- дельно стоящие ступенчатые железобе- тонные фундаменты, которые заглубля- ют в грунт, так чтобы база (башмак) колонны и концы анкерных болтов рас- полагались под бетонной подготовкой пола. В этом случае отметка верха фун- дамента, в зависимости от типа колонн, принимается-0,80 или-1,0 (рис. 83, ^е"^*ы?ГЛ'аТАГп о). Надежное закрепление анкерных болтов в фундаменте достигается посредством сцепления их с бетоном при заделке на определенную глубину (рис. 83, б) или же при помощи опорных шайб, воспринимающих давление бетона по площади шайбы (рис. 83, в). По аналогии с железобетонным Рис. 82. Схема опирания стальных ферм покрытия на подстропильные фермы: ^ — подстропильные покрытия 115
а) ^DM Х1_ -1,00 I -f 6) чг ]^ B) Ч A^ H Рис. 83. Фундамент стальной колонны и типы анкерных креплений: а — фундамент; б — тип анкера без опорной шайбы; в — то же, с опорной шайбой; 7 — башмак (ба- за); 2 — анкер; 3 — фундамент ПО /-/ Рис. 84. Типы башмаков колонн: а — база из толстой опорной плиты; 6 — база с передачей усилий через сварные швы; в — база с траверсой из листов; г — база с траверсой из швеллеров: 7 — траверса из листов: 2 — траверса из швеллеров; 5 — анкерные болты; 4 — опорная плита каркасом для восприятия нагрузки от наружных стен между oтдeльныliг^p фундаментами укладывают сборные железобетонные фундаментные балки. Для предохранения от коррозии нижней опорной части стальных колонн необходимо тщательно бетонировать поверхности их, соприкасающиеся с грунтом. Башмак служит для передачи и распределения давления от стержня сталь- ной колонны на площадь фундамента, а также обеспечивает закрепление нижнего конца колонны в фундаменте. Применяют два основных типа баз — шарнирные и жесткие. Шарнирные базы используют для центрально сжатых, значительно нагруженных ко- 116
лоня с передачей усилий на толстую опорную плиту через фрезерованный торец (рис. 84, а). При легких колоннах все усилия передаются на плиту через сварные швы (рис. 84, б). Передавать усилия на опорную плиту можно также через траверсу (рис. 84, в), которая создает большую равно- мерность передачи нагрузки. Жесткие базы, как правило, устраивают во внецентренно сжатых колон- нах, и размеры траверс приходится увеличивать в направлении действия изгибающего момента. Траверсы выполняют из листов толщиной 10-^ 12 мм или швеллеров (рис. 84, г). Колонны Стальная колонна состоит из следующих элементов: а) стержня, являю- щегося основной несущей частью колонны; б) оголовка, выполняющего функцию опоры для расположенных выше конструкций и предназначен- ОоЦ-Л Рис. 85. Типы конструкций стальных колонн: а — ncxjTOHHHoro сечения с консолью; с— переменного сечения сплошная; в —то же, сквозная; г — раздельная; 1 — ферма; 2 — шатровая ветвь: 3 — подкрановая ветвь: 4 — диафрагма жесткости, 117
еого для распределения нагрузки по сечению стержня; в) базы (башма- ка), посредством которой надежно присоединяется стержень колонны к фундаменту и распределяющей сосредоточенную нагрузку от него по поверхности фундамента. По характеру передачи нагрузки различают центрально и внецентренно сжатые колонны. В каркасах промышленных зданий широко применяют внецентренно сжатые колонны, входящие в систему поперечных рам. В поперечных конструкциях цеха можно применять следующие колонны с различной конструктивной схемой стержня: 1) постоянного сечения с консолью — для цехов с мостовыми кранами грузоподъемностью до 15 Т (рис. 8е5, а); ' 2) переменного сечения (ступенчатые) сплошные и решетчатые (сквоз- ные) (рис. 85, б, в), которые наиболее широко применяют, в том числе и для самых тяжелых крановых нагрузок. В стержнях пристенных колонн этого типа различают внутреннюю подкрановую ветвь, воспринимающую давление от крана, и наружную шатровую ветвь (см. рис. 85, в, г); 3) колонны раздельного типа, применяемые в цехах с тяжелой нагрузкой (при грузоподъемности кранов более 150 Т) и высотой до 15—20 м. При помощи горизонтальных планок подкрановую стойку соединяют с шатро- вой колонной (рис. 85, г). Подкрановые балки Стальные подкрановые балки применяют сплошные или решетчатые. Высота подкрановой балки составляет ^/6""^^/i2 пролета. Сплошные балки для кранов грузоподъемностью до 5 Г изготовляют обыч- но из прокатного двутавра, с усиленным верхним поясом для восприятия горизонтальных усилий торможения крана, или они бывают составного сечения на сварке, для кранов легкого и среднего режима грузоподъемно- стью от 5 до 30 Г (рис. 86, а, б, в). При длине 18 л« и более и грузоподъемности кранов 10—20 Т рацио- нальны решетчатые подкрановые балки в виде ферм (рис. 86, г). Верхний пояс таких ферм принимают из прокатного двутавра. Для восприятия сил поперечного торможения устанавливают горизонталь- ные тормозные балки (рис. 86, д). Для крановых путей применяют рельсы профиля КР по ГОСТ 4121—62, железнодорожные рельсы или прямоугольные стальные бруски. Выбор типа кранового рельса и его крепления к подкрановой балке зави- сит от грузоподъемности, режима работ и от типа ходовых колес крана (цилиндрические или конические). Крепление рельсов к подкрановым балкам может быть подвижное и не- подвижное. 118
е) 44^ .jLJjl ^) Ж ..гИ V' 1 Неподвижное крепле- ние посредством при- варки рельса к балке можно применять толь- х ко для кранов легкого режима работы. Во всех остальных условиях ра- боты необходимо делать подвижное крепление, ^* ^^^ т. е. допускающее вы- ^ Г^ правление пути (рих- '^ товку). При узком поясе сталь- ной балки железнодо- рожные рельсы крепят через каждые 500— 700 мм специальными -^Щ крюками (рис. 87, а). Крановые рельсы про- филя КР крепят при помощи специальных планок (рис. 87, б). Брусковые рельсы кре- пят особыми планками, которые вставляют в простроганные пазы бруса и, кроме того, крепят к верхнему поясу балки на болтах (рис. 87, в). Для возможности выправления пути (рихтовки) в планках делают отвер- стия овальной формы, а в верхних поясах подкрановых балок и в под- кладках — круглые отверстия для болтов. Рис. 86. Металлические аодкрановые балки: а, 6, в—типы сечений сплошных балок; <г —тип решетчатой балки; д — горизонтальная тормозная балка: J — подкрановая балка; 2 — тормозная балка Рве. 87. Креиление крановых рельсов к оодкрановым балкам: а -- крюками; б — на планках; в — на планках, вставляемых в пазы tpyca 119
§ 18. ПЛОСКИЕ НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ Плоские несущие конструкции покрытия включают в себя следующие эле- менты: балки, фермы, арки и подстропильные конструкции. Несущие конструкции покрытия изготовляют из сборного железобетона, стали, а в редких случаях из дерева. Тип несущих конструкций покрытия назначают в зависимости от величины перекрываемых пролетов, действу- ющих нагрузок и вида производства. а) Й 12000 1^1-20 jT -#- ГЛ гво Г i-Й 6) S) и I'ViZ 1^ 1^ о о о о 12000 ш 210 .. . > > 180 \ 4- 220 д) П 1^ \\ 18000 \1 ^00 mi. 360 пг р Рис. 88. Унифицированные железобетонные предварительно напряженные балки покрытий: а —для пролетов VI м. односкатные; 6 —то же, двускатные; в —то же, с параллельными поясами; г •— для пролетов 18 м двускатные; ^ — то же, с параллельными поясами 120
tiD(r Рис. 89. Унифицированные железобетонные балки тав- рового сечения для покрытий пролетом 6 и 9 ^ Железобетонные балки покрытий В действующую номен- клатуру * в качестве не- сущих конструкций по- крытий включены сбор- ные железобетонные предварительно напря- женные балки од- носкатные (пролетом 12 м), двухскатные и с параллельными пояса- ми пролетом 12 и 18 л^ (рис. 88). Односкатные балки предназначены для зда- ний с шагом колонн 6 м и наружным водоотво- дом. Двухскатные балки приняты для шага 12 м, и их можно применять в зданиях как с наруж- ным, так и с внутрен- ним водоотводом. Балки с параллельны- ми поясами предназна- чены для зданий с плос- ким покрытием. Балки пролетом 12 и 18 л« при- меняют при шаге 6 м. Применяются также сборные железобетонные одно- и двухскатные балки с ненапряженной арматурой периодического профиля пролетом 6 и 9 л* (рис. 89), выполненные из бетона марки 200 или 300. При монтаже уширенную опорную часть балки (рис. 90) прикрепляют к колонне шарнирно посредством анкерных болтов, выпущенных из ко- лонн и проходящих через опорный лист, приваренный к балке. В табл. 6 приведены технико-экономические показатели балок покрытий различной конструкции. • Каталог унифицированных сборных железобетонных конструкций одноэтажных зданий промышленных предприятий. Госстрой СССР, 4965 г. Рис. 90. Деталь сопряжения балки покрытия с колон- ной: 1 — торцовая стальная плита толщиной 8 мм, г — столин ^не подвижная опора); 3 -— анкер: 4 — каток (подвижная опора): б— температурный шов 121
Таблица 6 Технико-экономическая характеристика предварительно напряженных балок покрытия пролетом в, 9, 12 и 18 дс Тип Оалон Балка односкатная при ша- То же, двухскатная . • . Балка односкатная предва- • рительно напряженная То же, двухскатная . . . То же, с параллельными Размеры балок. деле 1 6 000 9000 12000 12000 12000 18 000 /1 600 600 b 120 150 Расход ма- териалов на 1 балку бетон. 0.60 1.20 2.2 1.65 1.85 4.25 сталь. 1 кг 132 231 291 166 262 621 ее ее 300 300 400 300 (400) 400 400 ь я X ео ю 1 ^ 1.5 3.0 5.5 4.1 4.7 10.1 Расчет- ная на- грузка. кГ/м' 700 580 450 350—550 650 550—650 Железобетонные фермы и арки покрытий Очертание ферм покрытия зависит от вида кровли, расположения и формы фонаря и общей компоновки покрытия. Для зданий пролетом IS м и более применяют сборные железобетонные предварительно напряженные фермы из бетона марок 300, 400 и 500. Наи- более целесообразно применять фермы при пролетах 24 л« и более. В этом случае вес ферм по сравнению с балками сокращается на 25—357о. Фермы предпочтительнее балок при наличии различных санитарно-техни- ческих и технологических сетей, удобно располагаемых в межферменном пространстве, и при значительных нагрузках от подвесного транспорта и покрытия. В зависимости от очертания верхнего пояса различают фермы сегментные, арочные, с параллельными поясами и треугольные. Сборные железобетонные фермы изготовляют цельные, а также состав- ные — из двух полуферм или линейных элементов решетки с последую- щей сборкой их на площадке. 122
Рис. 91. Ковструктивные схемы сборных ^кслезо- бетонных сегментных ферм В качестве унифицирован- ных типовых ферм в но- менклатуре приняты сег- ментные с ломаным верх- ним поясом и фермы с па- раллельными поясами. Сегментные фермы можно применять для пролетов в 18, 24 и 30 jii и шаге в 6 и 12 м. Их можно собирать из заранее заготовленных линейных элементов, либо изготовлять монолитные (рис. 91). Членение ферм на линейные элементы поз- воляет с большей эффектив- ностью использовать стенд и зиброплощадки. Небольшая высота ферм на опорах и не- значительные усилия в эле- ментах решетки обеспечива- ют уменьшение веса фермы и уменьшение высоты стен здания. Сегментные фермы с монолитными поясами ана- логичны по размерам фермам из линейных элементов. При крановых нагрузках свы- ше 50 Т. для пролетов 30 ж и более выгоднее применять металлические фермы. Фермы с параллельными поясами широко используют в цехах с плоским покрытием при пролетах зданий 18 и 24 л« и шаге 6 и 12 лс. Такие фермы изображены на рис. 92. Для ферм с параллельными поясами, устанавливаемых в створе колонн при шаге последних 6 и 12 л«, запроектированы крайние панели и опорные стойки. Для ферм, устанавливаемых в створе средних узлов подстропиль- ных ферм и опирающихся на них с обеих сторон (в средних пролетах), крайние панели верхнего пояса и стойки не предусмотрены. Фермы, уста- навливаемые с одной стороны на средний узел подстропильной фермы, а с другой —на колонну (в крайних пролетах), приняты несимметрич- ные—с одной из сторон отсутствуют крайняя панель верхнего пояса и опорная стойка. 1И1^1^11^Ж71М[7][\]| 1 Z'/OOt? i/JStZ&EZSfZK. \,Z^ZSSKZЫZЫ щ ;csj| —*- Рис. 92. Сборные железобетонные фер- мы с параллельными поясами 123
Рис. 93. Подвеска к фермам и расположение кран-балок: / — кран-балка; 2 — направляющие кран-балок Сегментные фермы и фермы с параллельными поясами при шаге 6 м мож- но применять также в зданиях с подвесным транспортом. На рис. 93 приведены примеры подвески кран-балок к нижнему поясу ферм и расположения одной кран-балки в пролете 18 л« и двух — в про- лете 24 м. В табл. 7 приведены технико-экономические показатели предварительно напряженных ферм покрытий. Решения покрытий в большепролетных промышленных зданиях связаны с применением сборных железобетонных арочных конструкций. По конструктивной схеме арки разделяют на двухшарнирные (с шарнир- ными опорами), трехшарнирные (имеющие шарниры в ключе и на опорах) и бесшарнирные. Самой простой в изготовлении, а также и в сборке явля- ется двухшарнирная арка. При пролетах 30 л« и более применяют железобетонные пологие арки, с подъемом Vs—V? пролета (рис* 94). Сечение верхнего пояса таких сбор- ных арок обычно двутавровое, затяжку выполняют из предварительно напряженного железобетона. 124
Таблица 7 Технико-экономические показатели ферм покрытий пролетом 24 м Типы ферм мм Расход материалов бетон. Мар- ки бе- то иа Ши- рина поясов фермы. Вес фермы, Т Расчет- ная на- грузка от покры- тия, кГ/м''' Сегментные предварительно на- пряженные с монолитным по- ясом и закладной решеткой при шаге ферм, равном 6 и 12 лг То же С параллельными монолитными поясами и закладной решеткой, предварительно напряженные при шаге 6 м 24 000 30 000 24 000 3.7 6,7 5,0 669 925 1181 400 400 400 250 300 11,2 16,7 12,9 250—350 350—450 550—650 Лом по2-г Рис. 94. Схема конструкции сборной железобетонной арки покрытия пролетом 30 л с предварительно напряженной затяжкой Подстропильные конструкции Подстропильные конструкции предназначены для опирания стропильных балок или ферм, когда шаг колонн превышает шаг основных несущих кон- <^трукций покрытия (рис. 95). В действующую номенклатуру включены подстропильные балки и фермы пролетом 12 л«, т. е. при шаге колонн 12 ж. Подстропильные балки предназначены для зданий со скатной и плоской кровлями (рис. 96, а), а подстропильные фермы — для зданий только со скатной кровлей (рис. 96, б) или только с плоской кровлей (рис. 96, в). Для опирания на них стропильных балок в середине пролета на нижней полке имеются банкетки высотой 700 мм.
Рис. 95. Опирание ферм покрытия на подстро- пильные фермы: ' — ферма: 2 — подстропильная ферма По f-f По 2-2 200 Рис. 96. Подстропильные конструкции: а — для зданий со скатной и плоской кровлей; б— то же скатной кровлей: в — то же. с плоской кровлей Для пропуска стояков дождевой канализации (п зданиях с мостовыми кра- нами) следует применять подстропильные фермы, имеющие по сравнению с подстропильными балками меньшую ширину пояса. Подстропильные конст- рукции крепят к колоннам каркаса аналогично основ- ным конструкциям. Связи покрытий В покрытии устраивают горизонтальные связи по нижнему поясу ригелей в виде горизонтальной связевой фермы, вос- принимающей ветровую нагрузку, действующую на торец здания. Такие связи рациональны в цехах значительной вы- соты и с крупными про- летами. Эти связи вы- полняют в виде блока- решетки из стальных уголков, между двумя крайними ригелями по- ^^^.^ крытия (рис. 97, а). Кроме того, устраива]^т горизонтальные связи по верхнему поясу ри- гелей в виде горизон- тальной фермы, образо- ванной крестообразны- ми связями и поясами двух крайних ригелей (рис. 97, б), а также
А й ф—т-^ Р ^ Z По 2-2 _ф. |к. ^ ^ ^ ^ ^ с7 S ф та ф -$ 4ь ipb ^; 2; /7^ /-/ ":nr:ir"i"T:rrirr:iZ:irr:.^^ , g д g . Ё План J J По З'З ^_1_1_С1_1_1_1_И Рис. 97. Конструктивные схемы связей покрытия: а — горизонтальные связи по нижнему поясу ригелей; б—то же, по верхнему поясу ригелей; в — вертикальные связи между несущими конструкциями по- крытия; г — система связей фонаря; 1 — решетка; 2 — распорка; 3 — стальной тяж; 4 — вертикальная решетка; 5 — фонарные фермы
'^) 150X150 id ыщ ^1 t JIT^ у^ ^ 5750 D ^ 4 //zrj Распорка 5750 " 150x150 ///7 *¦ в виде распорок (из металлическР1х уголков, тяжей или железобетонных), устанавливаемых посередине проле- та между всеми остальными ригеля- ми. Такие связи делают только при наличии фонарей. При отсутствии фонарей устойчивость сжатого поя- са поперечных рам обеспечивается крупнопанельными плитами покры- тия, приваренными к ригелям. При покрытиях по прогонам с мелко- размерными плитами с целью повы- шения жесткости покрытия необхо- димо устраивать под прогонами го- ризонтальные связи крестовой си- стемы. В фонарях устраивается си- стема связей из вертикальных и го- ризонтальных стальных уголков (рис. 97, г). Вертикальные связи между несущи- ми конструкциями покрытия устраи- вают в крайних пролетах темпера- турного отсека, ограниченного темпе- ратурными швами или торцом зда- ния. Эти связи предназначены для восприятия тормозных усилий кра- нов, а также ветровых воздействий на торец здания. Если ригель рамы представляет собой сквозную полигональную ферму, то вертикальные связи выполняют в виде железобетонных безраскосных ферм (рис. 98, а) или крестовой решетки из стальных уголков (см. рис. 97, в). В прочих пролетах ставят железобетонные распорки сечением 150X150 мм (рис. 98, б). Рис. 98. Вертикальные связи покрытия между фермами: а — вид диафрагмы; 6 — схема расположения: I — диафрагма; 2 — распорка Стальные балки и фермы покрытий Простейшим видом стальных несущих конструкций покрытия являются двутавровые прокатные или составные балки, применяемые при пролетах до 12 м. При больших пролетах рационально применение стальных ферм. Стальные фермы различают по характеру очертания поясов: с параллельными поя- 128
сами, полигональные, а также треуголь- ные (рис. 99). При рулонной кровле в промышленных зданиях используют фермы трапецеи- дального очертания. Для плоской кон- струкции покрытия мон^но применять фермы с параллельными поясами. При необходимости создать крутые уклоны (более 20%) применяют треугольные фермы. Унифицированные пролеты стальных ферм покрытия промышленных зданий принимают равными 18, 24, 30, 36 и 42 м. Для упрощения изготовления про- ведена унификация геометрических схем и размеров ферм (пролет и вы- сота). Унифицированные стальные типовые схемы ферм показаны на рис. 100. В та- ких фермах высоту на опоре назнача- ют одинаковой для различных пролетов равной 2,2 м. Длина панели верхнего пояса равна 3 ж, а уклон принят 1 :.12 или 1:8. Оптимальная высота, напри- мер, трапецеидальной фермы достигает около Vs пролета. Элементы фермы соединяют в узлах, как правило, на сварке при помощи фа- сонок (косынок) из листовой стали, рас- полагаемых между парными уголками (рис. 101). К стальным колоннам фер- мы крепят сбоку (рис. 102). Для придания цеху пространственной жесткости, а также для устойчивости элементов рам между ними устраивают связи, а в ряде случаев создают же- сткое крепление ригелей на колон- нах. В плоскости верхних и нижних поясов ферм размещают горизонтальные связи; кроме того, как между фермами, так и между колоннами предусматривают вер- тикальные связи. Рис. 99. Типы стальных ферм покрытий: 1 — с параллельными понсами* 2 и 3 —полигональные; 4 — треугольная hrf2 ^ 1 ^ i 17 и -^x^KIT^ ' M/2 i'NZ 5^41/'^V Zf.O 1 +• 24.0 ^TTZ г i M^2 ^^IT^^FXlAP^ 1 36.0 ' i i'-v-d 30^ ^ Рис. 100. Унифицированные схе- мы стальных ферм покрытия 5 Б. я. Орловский. П. п. Сербинович,
hUl2 Рис. 101. Детали соединения в узлах стержней стальной фермы покрытия Деревянные балки и фермы покрытий Плоские несущие конструкции по- крытий (балки и фермы) изготовля- ют не только из железобетона и ме- талла, но иногда и из дерева, напри- мер, в промышленных зданиях с про- изводствами с агрессивной средой. Соединение элементов деревян- ных конструкций возможно на вруб- ках, шпонках, нагелях и гвоздях. В последнее время наиболее прогрес- сивным видом сопряжения деревян- ных элементов являются сопряжения на клею. Рис. 102. Деталь жесткого соединения стальной фермы покрытия с колонной: J— черные болты; 2 — опорный столик
Рис. 103. Клееные деревянные балки покрытия: а — двускатная прямоугольного сечения; б —то же, с фанерной стенкой На рис. 103, а изображена дощатая клееная балка. Склейка дает возмож- ность получить поперечное сечение больпюй высоты и выгодной формы^ обеспечивая тем самым высокую несущую способность. При этом можно применять короткомерный лес. На рис. 103, б показана клее-фанерная балка индустриального изготовле- ния, рациональная для двухскатных покрытий пролетом 12—15 м. Деревянные фермы могут быть треугольные, многоугольные и сегментные. Наиболее распространенным типом несущих деревянных конструкций для покрытий промышленных зданий при пролетах до 30 м являются клееные сегментные металло-деревянные фермы. § 19. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ Особенностью пространственных конструкций покрытий по сравнению с плоскими являются совмещение несущих и ограждающих функций и совместная статическая работа конструкции как одного целого. Примене- ние таких конструкций позволяет снижать вес покрытия и перекрывать значительные площади без промежуточных опор. К основным типам пространственных конструкций покрытий относятся цилиндрические оболочки и призматические складки, арочные своды обо- лочки (бочарного типа), оболочки двоякой кривизны и покрытия более сложных форм. 5* 131
i к Рис. 104. Схемы сборных железобетонных цилиндрических оболочек: о — длинной; 6 — короткой; J — плита оболочки; 2 — бортовой элемент! 3 — диафрагма Рассмотрение пространственно работаюп^их конструкций покрытий нач- нем с тонкостенных железобетонных цилиндрических оболочек и приз- матических складок (рис. 104). Такие конструкции состоят из следующих элементов: тонкой гладкой или ребристой плиты, изогнутой по цилиндрической по- верхности (собственно оболочки). Если поверхность тонкой плиты имеет призматическую форму, покрытие называется складчатым; бортовых элементов, окаймляющих оболочку вдоль крайних образующих; поперечных сплошных или сквозных диафрагм по криволинейным краям, поддерживаемых колоннами (или стенами). Расстояние между осями опорных диафрагм называют пролетом оболочки (или складки) и обозначают 1\. Расстояние между бортовыми элементами называется длиной волны оболочки и обозначается h- Если 4 > -р > 1, то цилиндрические оболочки (или складки) условно называют длинными, если же 0,5<А<1, то короткими (см. рис. 104). Оболочки могут быть одно- и многопролетные. Оболочка называется мно- гопролетной, если но длине она поддерживается больше чем двумя диа- фрагмами. Несколько параллельных оболочек (или складок), монолитно связанных между собой общими бортовыми элементами, называют многоволно- выми. Проектными организациями разработаны конструкции длинных цилиндрических железобетонных оболочек для зданий с сеткой колонн 12x24 л« и коротких оболочек для зданий с сеткой колонн 12X18, 12X24 и 12X30 Jii, 132
кроме цилиндрических оболочек разработаны конструкции сборных же- лезобетонных оболочек двоякой кривизны (иногда их называют пологими двояковыпуклыми оболоч- ками) размерами в плане 18X24, 24X24 и 36X36 м, которые по расходу мате- риалов экономичнее ци- линдрических оболочек (рис. 105, а). Такие оболочки можно применять для зданий без кранового оборудования или с подвесными крана- ми грузоподъемностью до 5 т. Скорлупа оболочки имеет форму многогранника с ромбовидными гранями, каждая грань представля- ет собой ромбовидную пло- скую плиту с контурными и диагональными ребрами. Контурными конструкция- ми служат сборные арки с верхним поясом двутавро- вого сечения. Во время сборки в монолитный кон- турный пояс арки заделы- вают выпуски арматуры пз контурных плит, а так- 5ке концы угловой пучко- вой арматуры. Для покрытпя складских зданий Ленинградского торгового порта запроек- тирована двухслойная оболочка двоякой кривизны, размером в плане 120X120 м (рис. 105, б). Ее конструкция состоит из железобетонной скор- лупы и четырех контурных ферм пролетом 120 м. Скорлупа представляет собой сборно-монолитную конструкцию, состоящую из ромбовидных двух- слойных плит размером 4,8X4,8 м. Плиту.собирают на растворе из авух ^однослойных плит толщиною 50 мм с ребрами высотою 200 лш. Рис. 105. Схемы сборных железобетонных оболочек двоякой кривизны, собираемых из плоских эле- ментов: а — размером в плане 24x24 jh, собираемых из плоских эле- ментов; б —то же, размером в плане 120x120 м 133
\7500\\7500l 2500 Рис. 106. Конструкция покрытия в виде волнистого свода-оболочки бочарного ти- па 100X75 м: а — общий вид; 6 ~ поперечный разрез волн; в — опорная секция; а ~ укрупненная типовая сек- ция; д — то же, поперечный разрез К пространственным тонкостенным сводчатым покрытиям относятся также конструкции волнистых сводов, имеющие в продольном разрезе жесткое волнистое очертание. На рис. 106 приведен пример покрытия промышленного здания, состоя- щего из сборно-монолитных сводов-оболочек бочарного типа размерами 100X7,5 ле. В покрытиях промышленных зданий можно применять сборные железобе- тонные оболочки в виде гиперболических параболоидов (рис. 107). Приме- нение этих оболочек для покрытий небольших пролетов при малом шаге дает экономию бетона и стали по сравнению с покрытиями балочного типа. Оболочка запроектирована из четырех однотипных панелей в виде гипер- болических параболоидов размером в плане 9X3 ле, соединяемых между
Рис. 107. Общий вид оболочки в виде гиперболического параболоида собой сваркой закладных деталей и особо тщателвяым замоноличиванием швов бетоном. Для восприятия распора по периметру оболочки устанавливают затяжки. Подъем оболочки равен 2350 мм, толщина панели 30 мм. Панели изготов- ляют из бетона марки 400 с арматурой из холоднотянутой проволоки. Заслуживает внимания оригинальное решение сборно-монолитных оболо- чек двоякой кривизны в виде гиперболических параболоидов с укрупнен- ной сеткой колонн. Такое решение может быть принято для разнообразных зданий и в том числе для цехов машиностроительной, электротехнической промышленности и др. Проекты типовых оболочек выполнены для сетки колонн 30X30 л« (рис. 108). Номинальные размеры ребристых плит — панелей 3X3 м. Обо- лочки образуются из однотипных панелей с бортовыми ребрами высотой 120 мм при толщине плит 35—40 мм. По контуру оболочка опирается на диафрагмы в виде ферм, устанавливаемых на угловых колоннах. Возника- ющий распор воспринимается специальными предварительно напряженны- ми диагональными затяжками, которые прикрепляют на тяжах-подвесках непосредственно к покрытию; распор воспринимают также нижние пояса контурных ферм. 135
Рис. 108. Конструкция спорпо-монолитиых оболочек двоякой кривизны в виде гинербо.чических параболоидов при квадратной сетке колонн: а — вариант с односкатными красными фермами; б — вариант с двускатны- ми фермами и с надстройки!) ь-раевыми фермами; 7 — гглиты покрытия; 2 — затяжка ноля оболочки; 3 — краеван ферма — диафрагма; 4 — колонна; 5 — остекление фонаря
ПОКРЫТИЯ § 20. ОГРАЖДАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОКРЫТИЯ Общие сведения Ограждающие элементы покрытия, защищаюпцхе нижележащие конструк- ции здания от воздействия атмосферных факторов, существенно влияют на общую долговечность зданий. В состав ограждающей части покрытия могут входить следующие элементы: кровля (водои:юлирующий слой), которая чаще всего предстаиляет собой рулонный ковер, реже асбестоцементные волнистые листы; выравнивающий слон (стяжка) из асфальта или цементного раствора; теплозащитный (термоизоляционный) с;юй, который в зависимости от местных ус- ловий может состоять из iuiht иенобетонных, керамзитобетонных, минерал 1>ной проб- ки и т. п. или засыпки (например, из керамзита, доменного гранулированного шлака); пароизоляция, предохраняющая термоизолядиоиный слой от увлажнения водяными парами, проникающими в покрытие из поме1дения (обычно делается из пергахмипа на битумной мастике) *; настил, поддерживающий ограждающие элементы покрытий. По степени утепления ограждающие конструкции покрытий промышлен- ных зданий разделяют на холодные и утепленные. В неотапливаемых помещениях или в горячих цехах со значительными вы- делениями производственного тепла (печные и заливочные пролеты марте- новских цехов, остывочные прокатных цехов и пр.) огражденпя покрытия проектируют без утепления — холодные (термоизоляционный и парапзоля- Ционный слой не укладывают). Необходимо имет1, в виду, что пароизоляция мешает влаге летом испаряться под ^воздействием солнечных лучей в сторону помещения; поэтому если расче1'ом будет Установлено, что зимо!! влаги накапливается немного (меньше, чем может испарить- ся летом), пароизоляцио1[11ыи слой укладывать не следует. 137
а) t По t-r 4 ^-т i^l По 1-1 % 6) / Г* гзво Р '' il I? II Lji. '11 Г" II !! ••="11 tr^^il |Г^-=--р lr="^il ir=^ i i! .I'll I'I" A 11» if II 11 III II i>i ft <i i! ..JlL_JiL_JIL^iU.JiL IM! Hi '4! It II III I'll 1! II 8 II II II i!!! --Tlir=- illr^^iir"- !» Ill III! nil i|ll III! JLJULJ ,u 11960 6) 1 r L=. -^n^ lr-====il r=--=-n^ ir^—Il llll |IU ill l| III! ii^ |il| l| llll li l|! N ^-.^ Ьг=^^Л iL===.^j! li^^^^-i .\^ 5970 no 1-1 h ^ 1 lifSD 4 Jr i— г) /|^ 11*80 r=\. III r I II ;i I !!< lL-^^-^-^ll«= •i!r^==^" llll hi; !!l! llll III IIII >!i! iii i!'! „JL_jL=UL.Ji_J»=.=., u 11960 Рис. 109. Унифицированные ребристые железобетонные алиты со- крытий размером: в —3X6 ж; б —ЗЖ12лс; в—1.5X6 л; г —1.5X12 лс
в помещениях отапливаемых зданий покрытия предусматривают утеплен- ные, причем степень утепления определяют исходя из условия предотвра- тить возможность конденсации влаги на внутренней их поверхности. В зависимости от производственного режима, климатического района и ус- ловий эксплуатации помещений к утепленным ограждающим конструкци- ям покрытий предъявляют различные теплотехнические требования, регла- ментируемые значением Щ^, определяемого расчетом по СНиП П-А. 7-62. В зданиях с незначительными избыточными тепловыделениями, не превы- шающими 20 ккал/м^'Ч (цехи термические, горячей штамповки и т. п.) устраивают также утепленные покрытия. Железобетонный настил покрытия i По балкам, фермам и аркам покрытия (реже по стенам) укладывают на- стилы, поддерживающие ограждающие элементы покрытия, из крупнораз- мерных панелей (плит), передающих нагрузку непосредственно на верх- ние пояса несущих конструкций покрытия (см. рис. 3, а). В номенклатуре предусмотрены крупнопанельные плоские плиты разме- ром 1,5X6; 3X6; 1,5X12 и 3X12 л« из предварительно напряженного же- лезобетона или керамзитобетона, а также из автоклавного ячеистого бе- тона. При шаге стропильных конструкций 6 м применяют железобетонные плиты (рис. 109) размером 3X6 л«, а при шаге стропильных конструкв(ий 12 м размером 3X12 м. В местах образо- вания снеговых мешков применяют железобетонные плиты размером 1,5X6 и 1,5X12 м. Для покрытий отапливаемых зданий целесообразно применять керамзито- бетонные предварительно напряжен- ные плиты размером 1,5 X 6 м (рис. 110, б) и плоские плиты из ав- токлавного ячеистого бетона с нена- пряженной арматурой размером 1,5 X Хбле (рис. 110,6). Плиты из керамзитобетона и авто- клавного ячеистого бетона совмеща- ют в себе несущие и теплоизолирую- щие функции покрытия. Такие пли- ^; ю 5970 59д0 по ftiS ZOO'Zt/O Рис. 110. Конструкции плоских плит покрытий из легких бетонов: а — керамзитобетонные; б -- автоклавного ячеистого бетона 139
ты применяют только в цехах с нормальным температурно-влажностным режимом. При укладке плит на несущие конструкции покрытия необходимо обеспе- чить плотность их опирания и надежность крепления свариваемых сталь- ных закладных деталей между собой, а также последующее замоноличива- ние стыков. В табл. 8 приведены технико-экономические показатели различных плит покрытия. Таблица 8 Технико-экономическая характеристика плит покрытия Типы плит Размер плиты, мм {Марка бето- на Расход материалов на плиту бето- |на, лс® стали, кг Вес пли- ты. Т Расчет- ная на- грузка, кГ/м^ Ребристая То же То же То же Плоская из автоклавного ячеистого бетона 3000X 6000 1500X 6000 3000x12000 1500x12000 1500 X 6000 300 300 400 400 50 0,93 0,55 2,75 2.08 2,14 92, 75, 369 265 100 2,3 1,4 6,8 5,2 1.8 410 930 530 1180 573 В зданиях с холодными покрытиями, непосредственно по выравненной по- верхности сборных железобетонных плит укладывают гидроизоляционный кровельный ковер (рис. 111, а). Ограждающие покрытия отапливаемых цехов утепляют теплозащитным слоем (рис. 111, б), по которому укладывают выравнивающий слой (стяж- ку) из цементного раствора или асфальта, наклеивая по нему гидроизоля- ционный рулонный ковер. Рис. 111. Конструктивное решение ограждающей части покрытия по плитам-панелям: а — холодное; б — утепленное; 1 — верх несущей конструкции покрытия; 2 — железобетонная реб- ристая плита; 5 —цементный раствор; 4—выравнивающий слой; ^ — гидроизоляционный ковер; 6— термоизоляция; 7 — пароизоляция 140
а) -*-y2 L S970 J f20 1520 f^55 1Ц65 6) ^c f^ 90'2960 no 2-2 Ч-. 4—1 5Г } —1 ^1 160 ' /70 1-1 I52O ^ no 2-2 J W2 no 1-1 Ш^^ШШ^ШШ^!^^ШШШ5^^^? h Рис. 112. Конструкция покрытия по железобетонным прогонам: а —общий вид прогона швеллерного сечения; б — решение ограждающей части покрытия по прого- нам: 1 — верх несущей конструкции покрытия; 2—железобетонный прогон; 5 — плита из ячеистого армопенобетона; 4 — стяжка; 5 — гидроизоляция; в — армированная плита-панель покрытия из авто- клавного ячеистого бетона размером 0,5x1.5 и 0.5X3 м, Настилы ограждающей части покрытия также могут состоять из отдель- ных прогонов и уложенных по ним плит. Применяют струнобетонные про- гоны с поперечным сечением в виде швеллера (рис. 112, а). По прогонам укладывают легкие армированные плиты из автоклавного ячеистого бетона, размером 0,5X3 или 0,5X1,5 м (рис. 112, б, в). Такие плиты совмещают несущие и теплозащитные функции, и их применяют только в конструкциях над помещениями с нормальной или пониженной влажностью воздуха. Для покрытий по прогонам можно также настилать железобетонные пли- ты размером 0,5X6 м. В отапливаемых зданиях по таким плитам необхо- димо укладывать соответствующий утеплитель. Покрытия следует, как правило, проектировать без прогонов с применени- ем крупноразмерных плит. Решения с прогонами применяют для кровель с асбестоцементными, алюминиевыми и другими легкими настилами, а так- 2ке когда необходимо устроить в покрытиях большое количество техноло- гических отверстий. /
Покрытия из комбинированных кровельных плит В практике отечественного строительства в ближайшие годы найдут широ- кое применение конструкции из алюминиевых сплавов, обладающие высо- кими строительными качествами: прочностью, приближающейся к прочно- сти стали, малым объемным весом, высокой коррозийной устойчивостью, хорошей обрабатываемостью и легкостью формообразования. На рис. 113 показана ограждающая конструкция покрытия с волнистыми листами из алюминиевых сплавов для неотапливаемых зданий. Одновременно с широким использованием покрытий со сборными железо- бетонными плитами в последние годы внедряются в практику покрытия с применением пластмасс. Для устройства покрытий можно применять раз- личные плиты из полимерных материалов с древесным наполнителем: дре- весностружечные, древесноволокнистые и древеснослоистые пластики и т. п. Весьма перспективными для покрытий являются такие материалы, как стеклопластики, оргстекло, винипласт, пенопласты, поропласты и различ- ного вида пластмассовые пленки. Преимуществами конструкций из этих 6) Фасонный элементы ff=^0,6MM Рис. 113. Детали ограждающих конструкций покрытия с волнистыми листами из алю- миниевых сплавов: а — лист; в, в — детали покрытия
ПоЕ-й 1 7. 1 SI 1430 ж\ JWWffAWtfSf^irW^ip'yyp^^ \so ~\ ж\ то J ~[ Шд j ^59B0 1 г 1 ^»уядуя»яаьд2хдлцЯ 7ш 1 i noJ-l J ^^SSS^^mSo^j^^.^.f^fyY'^r.i^fsr^f^^^^s^^^ тсШш mo I 1500 \ 1500 [ mo 59B0 10 Рис. 114 Асбестоцементная плита покрытия с утеплителем из пенопласта: 2 — обшивка из асбестоцемента: 2 — асбестоцемеытный профиль, покрытый стеклопластиком ио внешней стороне; s — пенопласт По11, Рис 115. Трехслойная алюминиевая плита покрытия: I — алюминиевый лист толщиной 1 лик: 2 ~ крафт-бумажный сотопласт с ячейками 12 жлс: 3 — мипора материалов являются их легкость, значительная удельная прочность, водо- стойкость и малая теплопроводность. Вместе с тем необходимо учитывать, что полимерным кровельным матери- алам свойственны и существенные недостатки, а именно: малая термо- стойкость (до 200°, за исключением кремнииорганических пластиков с термостойкостью 350—400°), небольшой модуль упругости, а также их 143
а) « ^ / Л|у.:.У.->:;..:лЛ'гИ:Л.з;.у:л:-:У:Г.лЛ:.-./у:^ Ж Рис. 116. Трехслойная алюминиевая плита покрытия с воздушной прослойкой: а — общий вид: 1 — алюминиевый лист толщиной 1,0 мм', 2 и 3 — пенопласт ПХВ-1 толщиной соот- ветственно 50 и 30 лип; 4 — клей ЭПЦ-1; 5 —воздушная прослойка толщиной 100 Л1лс; б —деталь поперечного стыка; в —- то же, продольного: I — фальц; 2 — листы толщиной 1,5 мм; 3 — пенопласт; 4 — уплотнитель (вспененный изол); 5 — прокладка из древесноволокнистьпс плит; 6 — листы тол- щиной 0,5 мм свойство старения под воздействием света и других климатических факто- ров, в результате чего эти материалы теряют эластичность и становятся хрупкими. Как показал опыт, наиболее целесообразны комбинированные конструк- ции, сочетающие в себе пластмассы с другими прогрессивными строитель- ными материалами (асбестоцементом, алюминием и др.)- На рис. 114 показана конструкция трехслойной асбестоцементной плиты утепленного покрытия одноэтажного отапливаемого здания размером 1,5X6 ле, а на рис. 115 — трехслойной алюминиевой плиты покрытия раз- мерами в плане 1,5X6 м и толщиной 180 мм для отапливаемых зданий. Вариант конструкции алюминиевой плиты и ее стыков приведен на рис. 116. Конструкции покрытия из асбестоцементных листов Покрытия из асбестоцементных листов применяют главным образом в не- отапливаемых зданиях. Иногда покрытия из асбестоцементных листов вы- полняют также и утепленными. В этом случае между двумя слоями вол- 144
Рис. 117. Покрытия отапливаемых зданий из асбестоцементных изделий: а— из утепленных волнистых листов: J — асбестоцементные волнистые листы ВУ; 2—-прогон: 3 — крепежный прибор ПК-2; 4 — деревянный брусок; 5 — минеральная вата; С ~ шуруп; б — из утепленных кровельных плит нистых асбестоцементных листов укладывают слой утеплителя (рис. 117, а) или применяют специальнь1е утепленные кровельные панели (рис. 117,6). Неутепленные ограждающие конструкции можно устраивать из волнистых асбестоцементных листов усиленного профиля по предварительно напря- женным железобетонным прогонам (рис. 118). Преимуществом покрытий из асбестоцементных листов является их легкость, индустриальность и экономичность. К недостаткам этих покрытий следует отнести сравнительную хрупкость и возможность деформации листов при увлажнении. Асбестоцементные ли- сты коробятся при одностороннем увлажнении и дают усадку при высуши- вании; вследствие этого в жестко закрепленных листах покрытия возни- кают значительнее напряжения, которые иногда вызывают в них трещи- ны и разрушают кровлю. С целью предотвращения трещин применяют упруго-податливые крепления. Чтобы повысить стойкость относительно 145
Рис. 118. Крепление асбестоцемепт- яых волнистых листов к прогонам: а —¦ железобетонным: i -— асбестоцемент- ные волнистые листы; 2 — предварительно напряженный прогон; 5 —несущая конст- рукция покрытия: 4 —стальной уголок; б — стальным прутковым; в — стальным швеллерным хрупких асбестоцементных листов, исключить коробление и замедлить их усадку, следует применять двух- стороннюю защитную алюминиево- битумную окраску перед укладкой в покрытие. Деревянный настил покрытия При устройстве неутепленных по- крытий из дерева мягкую рулонную кровлю приклеивают к дощатому на- стилу (рис. 119), который состоит из двух слоев нижнего настила — из до- сок толщиной 25—30 мм^ шириной 100—150 мм с зазором между доска- ми от 30 до 150 мм и верхнего насти- ла из реек толщиной 16—19 мм ши- риной 50—80 мм, который прибива- ют к рабочему настилу под углом 45°. При такой конструкции настила поч- Рис. И9. Деревянный настил не- утепленного покрытия: 1 — рабочий слой; 2 — защитный слой; 5 —пергамин; 4 —рубероид ТИ исключается возможность его коробления и растрескивания, так как деформации тонких и узких реек верхнего настила ничтожны, а при рас- положении слоев под углом в 45° создается большая жесткость настила, повышающая его сопротивление деформациям. Поэтому при приклейке к настилу на мастике рулонного ковра исключается возможность его раз- 146
рыва. Верхний настил, защищающий рулонный ковер от разрывов, назы- вают защитным, а нижний, воспринимающий нагрузки, — рабочим. При утепленных покрытиях по настилу укладывают пароизоляционный слой, затем теплоизоляционные плиты (например, минераловатные), стяж- ку и гидроизоляционный ковер. § 21. КРОВЛИ и водоотвод с ПОКРЫТИЙ Кровли в промышленном строительстве широко применяют кровли из рулонных материалов — беспокровного толя и рубероида — допускающие устройство плоских (с уклоном меньше 3%) и пологих скатных покрытий, целесооб- разных для производственных зданий. Чаще всего применяют двух-, трех- или четырехслойную рулонную кровлю. Значительно реже устраивают кровли из волнистых асбестоцементных и алюминиевых листов. в основу конструкции плоской кровли положены следующие принципы: многослойность (трех- или четырехслойность) кровли, гарантирующая от проникновения через нее воды на длительный срок эксплуатации; относительная легкоплавкость и высокая пластичность приклеивающей ма- стики (с температурой размягчения 40—50°), что значительно уменьшает вероятность растрескивания мастики зимой; при этом гидроизоляционный ковер деформируется без повреждений; применяемый тонкий рулонный материал позволяет приклеивать его ров- ными слоями; устройство поверх ковра защитного двойного покрытия из мелкого гравия (или шлака) на горячей мастике для надежной защиты ковра от прямого механического и атмосферного воздействия; использование хороших антисептических свойств каменноугольных дегте- вых материалов, исключающих возможность загнивания ковра и прораста- ния различных семян, попавших на крышу. Плоские толевые крыши целесообразнее устраивать со внутренними водо- стоками. Для плоских толевых кровель применяют следующие материалы: толь-кожу марки ТГ-350 для устройства гидроизоляционного ковра; дегтевую горячую мастику для устройства гидроизоляционного ковра и за- щитного слоя, приготавливаемую из каменноугольного пека, антраценового масла и наполнителей (молотый мел, известь, цемент и др.); гравий (сухой и чистый) крупностью зерен 5—15 мм; толь кровельный с крупнозернистой посыпкой, применяемый для покрытия 147
Рис. 120. Вариант раскладки полот- нищ гидроизоляционного ковра плос- кой кровли: 1 — основание; 2 — холодная грунтовка: 5 —дегтевая горячая мастика; 4 —толь- кожа (четьфе слоя); 5 — первый слой гра- вия (или шлака); 6 — то же, второй слой вертикальных поверхностей в местах примыкания кровли к парапетам и стенам. Эти кровли можно устраивать с ох- лаждением в летнее время, постоян- ным слоем воды глубиной 25—30 мм^ уровень которого регулируется высо- той переливных патрубков, устанав- ливаемых в чашах водоприемных во- ронок. Вода на кровлю подается от водопро- водной сети. Для спуска воды с кров- ли в осенний период переливные пат- рубки вынимаются из воронок. Слой воды нужно учитывать как материал, увеличивающий тепловую инерцию покрытий и снижающий влияние сол- нечной радиации в летнее время. Температура гидроизоляционного ковра под слоем воды 25—30 мм пони- жается на 30—40%. Гидроизоляционный ковер принято выполнять из 4 слоев толь-кожи на дегтевой мастике и защитных слоев из гравия (или гплака). В кровлях без охлаждения водой допускается устройство ковра из 3 слоев толь-кожи. Конструкция четырехслойного гидроизоляционного рулонного ковра плос- кого покрытия, охлаждаемого водой, показана на рис. 120. Величина нахлестки рулонного материала в продольном направлении дол- жна быть: ^и ширины рулонного материала в 4-слойных кровлях и ^/з его ширины в 3-слойных кровлях; нахлестка полотнищ по концам рулона дол- жна быть 150 мм. Скатные покрытия промышленных зданий в большинстве случаев выпол- няют с двух- или трехслойным гидроизоляционным ковром, образуемым посредством склейки нескольких слоев рулонных материалов. В верхнем слое ковра из рулонных битумных материалов нужно применять покровные материалы с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой (ру- бероид марки РЧ). В нижние слои следует укладывать рубероид с мелкой минеральной посыпкой марки РМ и рубероид подкладочный (марки РМП). Покровные рулонные битумные материалы (рубероид и др.) наклеивают как на горячих, так и на холодных битумных мастиках. Уклоны покрытий в кровлях из рулонных материалов не должны превышать 25%. При боль- шем уклоне ската (на бортах и карнизах фонарей и т. п.) рулонные мате- риалы, помимо наклейки, прибивают к основанию гвоздями. Следует учи- тывать, что полотнища рулонных материалов должны наклеиваться на 148
покрытия при уклоне менее 15% перпендикулярно, а при уклоне более 15% —параллельно направ- лению стока воды. При уклоне покрытия более 5% величину нахлестки полотнищ по их ширине принимают для нижних слоев 70 мм, в верхнем слое — 100 мм, а по длине во всех слоях — не менее 100 мм. После наклейки основного рулон- ного ковра оклеивают в 3 слоя ме- ста примыкания к стенам, парапе- там, бортам фонаря, а также к температурным швам на высоту не менее 250 мм (рис. 121). Чтобы исключить возможность проникновения воды в месте при- мыкания верхних концов рулонно- го ковра к вертикальной стенке, необходимо предусмотреть фартук из оцинкованной стали; щели над ф вором. Рис. 121. Примыкание кровли из рулонных материалов к кирпичной стене: I — стяжка-сюнование; 3 — основной рулонный ко- вер: 3 — фаска из цементного раствора: 4 — до- полнительные слои рулонного материала; 5 — ме- таллический фартук; в — деревянная антисепти- рованиая рейка 40X40 мм на пробках; 7 — гвозди через 300 мм: 8 — цементный раствор; 9 — кирпич- ная стена артуком заделывают цементным раст- Водоотвод В зависимости от производственного режима, конструктивной схемы зда- ния и типа покрытия отвод воды с кровли промышленных зданий может быть как наружный, так и внутренний. Наружный водоотвод (водостоки) в одноэтажных однопролетных промыш- ленных зданиях обычно бывает произвольный, т. е. неорганизованный. В многопролетных зданиях без фонарей, в которых рекомендуется устраи- вать плоские покрытия, устраивают внутренний водоотвод с покрытий. Наружный отвод воды с плоских покрытий зданий без фонарей допускает- ся устраивать при отсутствии на территории предприятий дождевой кана- лизации и при ширине здания не более 72 м и высотой до 10 м, В неотапливаемых зданиях следует проектировать свободный сброс воды с покрытия. Внутренний отвод воды с покрытий этих зданий допускается применять при наличии производственных тепловыделений, обеспечиваю- щих положительную температуру в здании или при специальном обогреве водосточных воронок и труб. Внутренний отвод воды не рекомендуется устраивать в зданиях с несущи- ми деревянными или металло-деревянными конструкциями покрытий. 149
Ъ77777777777777Ш777Г77777)Р77777у ^//////М W9f}fR Рис. 122. Схемы расположения внутренних водостоков: а — с присоединением каждой воронки к стояку; б — то же, нескольких воронок к одному стояку Рис. 123. Детали устройства водоотвода с покрытий: о — в крайней ендове; 6 — в средней ендове В отапливаемых зданиях, как правило, принят внутренний от- вод воды с покрытий. В зданиях с внутренними водо- стоками не рекомендуется при- менять наружный отвод воды с крайних пролетов или с повы- шенных средних пролетов, за исключением отвода воды с фо- нарей. При внутреннем водоотводе расположение водоприемных воронок, отводных труб и стоя- ков, собирающих и отводящих воду в дождевую канализацию, назначают в соответствии с раз- мерами площади покрытия и очертания его поперечного сече- ния. На рис. 122 приведен пример организации внутреннего водо- отвода промышленного здания. Из стояка вода поступает в под- земную часть водоотводной се- ти, которую можно устраивать из бетонных, асбестоцементных, чугунных, пластмассовых или керамических труб в зависимо- сти от местных условий. На рис. 123 показаны детали конструкции покрытия в край- них и средних пролетах с внут- ренним водостоком. Для обеспечения надежного от- вода воды в сеть внутренних водостоков особое значение име- ет конструкция ендов кровель- ного покрытия. Необходимый уклон в сторону водоприемных воронок создают укладкой в ен- довах слоя легкого бетона пере- менной толщины, образующего водораздел. Ендовы сначала
оклеивают дополнительными 2—3 слоями рулонного материала, а остальные слои наклеивают, сты- куя их «в вилку» со слоями основ- ной кровли. По периметру здания с внутренни- ми водостоками предусматривают парапеты (рис. 124, а), а при на- ружном свободном сбросе воды с кровли — карнизы, имеюп^ие вы- нос не менее 250 мм (рис. 124, б). Система внутренних водостоков с кровли состоит из водосточных во- ронок, стояков, отводных трубо- проводов и выпусков в канализа- цию. Водосточная воронка для плоско- го покрытия, заполняемого водой (рис. 125, а), состоит из приемной решетки, прижимного кольца, ре- гулируюгцего патрубка, устанав- ливаемого только летом, и прием- ного колпака. Для промышленных зданий с пло- ским, не заполняемым водой и скатным покрытием, рекомендует- ся применять водосточные ворон- ки, изображенные на рис. 125, б. Максимальную площадь водосбора (горизонтальная проекция покры- тия), приходящуюся на одну во- досточную воронку, определяют расчетом (по разделу 3 «Указания по проектированию внутренних водостоков зданий» СН 264—63) и она не должна превышать вели- чин, указанных в табл. 9. Поскольку в нижних участках скатного покрытия может скапливаться вода, создающая нагрузку выше нормативной, площадь водосбора на нем меньше, чем на плоском. На плоских покрытиях водосточные воронки следует располагать в рядах колонн (не менее одной воронки в каждом ряду (рис. 126, а), на скатных покрытиях — в пониженных участках ендов (рис. 126, б). Рис. 124 Решение деталей конструкции плоской кровли: а — парапет при отводе воды с кровли по внут- ренним водостокам; б — карниз при свободном сбросе воды е кровли; I — бетонные парапетные плиты с деревянными антисептированными проб- ками; ;? — антисептированные деревянные рейки; 3 — фартук из оцинкованной кровельной стали; 4 — один слой толя с крупнозернистой посыпкой и три слоя толь-кожи; .5-гидроизоляционный ко- вер (основной) из четырех слоев толь-кожи; 6 — двухслойное гравийное защитное покрытие ковра; 7 — основание (стяжка) под рулонный ковер; 8— теплоизоляция; 9 — пароизоляция; 10 — несущая плита покрытия; 11 — теплоизоляция из волокни- стого материала (минеральная вата и т. п,); 12 — карнизный блок; IS — бетонный блок, укрепляе- мый с помощью сварки стальных закладных дета- лей; 14 — антисептированная деревянная пробка. 15 — костыль пз полосовой стали; 16 — обделка свеса карниза оцинкованной кровельной сталью
Ф370 ФЗ^В Ф 1Q0 Рис. 125. Конструкция водосточной воронки для покрытий: tt — плоских заполняемых водой: 1 — колпак; 2 — приемная решетка; 3 — регулирующий патрубок; ^ — глухая гайка; 5 — прижимное кольцо; б -- хомут; 7 — сливной патрубок; б — то же, для неза- топляемых покрытий: J — колпак; 2 — глухая гайка для крепления воронки; 3 — прижимное коль- цо; 4 — хомут; 6 — сливной патрубок Таблица 9 Максимально допустимые площади водосбора в м'^ на одну водосточную воронку Типы покрытий Величина q^o, л/сек на 1 га более 120 120—100 менее 100 Скатные Плоские Плоские, заполняемые водой 600 900 750 800 1200 1000 1200 1800 1500 Примечание. Значение <72о — интенсивность дождя продолжительностью 20 мин для данной местности определяют по рис. 2 и 3. GH 264—63. 152
^; i 7500 WOOO ЩО Ц500 96000 1500 у^ j^ т.ш. 4500 ^1 i ч 6000 u^ 2Ч000 Л 1500 \\15DD 11-**-— 286000 Рис. 126. Организация внутреннего водостока: а ~ при плоском покрытии} б -- то же, при скатном; I — ендова; г —- водораздел; S — водосточная вс?ронка; 4 — па- рапетная стенка; 5—канализа- ционный стояк; <? — вентиля- ционная шахта
13 12 Рис. 127. Детали конструкции деформационного шва покрытия: 1 — обделка деформационного шва из оцинкованной кровельной стали или из пластмассы: 2 — верхний компенсатор из оцинкованной кровельной стали; 9 — дополнительные слои гидроизоля- ции (1 слой толя с крупнозернистой посыпкой и 3 слоя толь-ножи); 4--гидроизоляционный ковер (основной) из четырех слоев толь-кожи; 5 — двухслойное гравийное защитное покрытие гидроизоляционного ковра; б— основание (стяжка) под рулонный гидроизоляционный ковер: 7 — теплоизоляция; 8 — пароизоляция; 9 — несущая плита покрытия: 10 ¦— нижний компенсатор из оцинкованной кровельной стали:ii—теплоизоляция из волокнистого материала (минеральной ваты и т. п.); 12 — антисептированные деревянные бруски; id — оцинкованные гвозди Деформационные швы здания должны проходить через все слои по- крытия без нарушения водонепроницаемости гидроизоляционного ковра (рис. 127). В многоэтажных зданиях, аналогично одноэтажным, устраивают плоскую кровлю с внутренним или наружным водоотводом.
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ § 22. СТЕНЫ Наружные и внутренние стены вместе с конструктивными элементами их заполнения (окна, двери и ворота) образуют вертикальные ограждения промышленных зданий. При проектировании наружных вертикальных ограждений промышленных зданий необходимо учитывать следующие условпя: внутреннюю среду производственных помещений (режим работы); внешнюю среду — климатические условия района строительства; материал и конструкцию ограждения; архитектурную композицию здания; технико-экономическую эффективность. , Толщину наружных стен отапливаемых зданий в зависимости от материа- ла и теплотехнических требований в большинстве случаев принимают в пределах от 200 до 500 мм. В зависимости от конструктивных требований стены могут быть несущие, самонесзщие и навесные. Самонесущие и навесные вертикальные ограждения монтируют по железо- бетонному или стальному каркасу. Такие каркасы состоят из сборных сто- ек и ригелей, к которым крепят стеновое заполнение. При самонесущих, как и ненесущих, стенах в большинстве случаев заполнение размещают пе- ред наружными гранями стоек (колонн); это обеспечивает надлежащую тепловую защиту элементов каркаса от внешних атмосферных воздейст- вий, включая резкие колебания температуры. В каркасных одноэтажных промышленных зданиях, имеющих большие проемы, значительную свободную высоту и длину стен, для обеспечения их устойчивости применяют фахверк (рис. 128), представляющий собой, как говорилось ранее, вспомогательный легкий железобетонный или стальной каркас, который поддерживает ограждающую конструкцию на- 155
ружных стен, а также воспринимает вет- ровую нагрузку и передает ее на основной каркас здания. Фахверк, расположенный между стойками основного каркаса, состоит из основных и вспомогательных стоек и горизонтальных элементов — ригелей. Вспомогательные стойки, опирающиеся на ригели, разделя- ют стены на отдельные участки (пане- ли) и ограничивают с боков оконные проемы. Торцовые стены одноэтажных производ- ственных зданий при большой высоте и протяженности необходимо рассчитывать на восприятие значительной ветровой на- грузки. С этой целью в несущих кирпич- ных стенах предусматривают пилястры, а в каркасных зданиях их устойчивость обеспечивается элементами основного сте- нового каркаса и фахверка. Для стеновых ограждающих конструкций производственных зданий широко приме- няют унифицированные железобетонные стеновые панели, реже применяются крупноблочные или кирпичные стены, а также стены из местного природ- ного камня и другие. Общий вид панельных и блочных стеновых огражде- ний показан на рис. 131, а и рис. 135, б Крупнопанельные стены обычно устраивают самонесущие, которые распо- лагают перед наружными гранями крайних колонн каркаса. Применяют также и навесные панели. По теплозащитным свойствам стеновые панели подразделяют на утеплен- ные и неутепленные. Утепленные панели бывают однослойные (из керам- зитобетона или ячеистых автоклавных бетонов), двухслойные (железобе- тонные с утеплителем, например цементным фибролитом или неавтоклав- ным ячеистым бетоном) и трехслойные (из двух железобетонных плит-скорлуп и проложенного между ними утеплителя, например минера- ловатных плит). Панели в ограждении располагают горизонтально, т. е. длинной стороной вдоль стены. Стеновые панели обычно представляют собой железобетонные плиты, номинальные размеры которых составляют — длина 6 или 12 ле и высота (ширина) — 1,2; 1,8 или 2,4 м. При проектировании сборных эле- ментов стен следует иметь в виду, что их высоту и длину принимают крат- ными 600 мм. Рис. 128. Схема фахверка (вспомогательного стенового каркаса): 1 — колонна основного каркаса; ;{?— основные стойки фахверка; з —- то же, вспомогательные стойки; 4 — ригель; 5 — стена; 6 — фундамент- ная ^Оалка 156
Стены из панелей и листов На рис. 129, а приведена железобетонная панель длиною 6 м для неотап- ливаемых зданий, на рис. 129, б — деталь крепления этих панелей к ко- лонне рядовой, а на рис. 129, в -— к колонне угловой. На рис. 129, г пока- зана схема стеновой панели из ячеистого бетона длиной 6 м. Для зданий с повышенной влажностью внутреннего воздуха (свыше 60%) можно при- менять трехслойные панели (рис. 129, 5), состоящие из двух ребристых железобетонных плит и проложенного между ними слоя утеплителя (на- пример, из фибролита или минераловатных плит). В зависимости от сте- пени влажности возможна защита поверхности таких панелей гидрофоби- зирующими или лакокрасочными покрытиями. Для зданий с шагом колонн в крайних рядах 12 м применяют железобе- тонные предварительно напряженные стеновые панели длиной 12 ле (рис. 129, е) с окаймляющими ребрами высотой 300 мм. При наличии утеплителя с внутренней стороны панелей их можно использовать для стен отапливаемых зданий. В табл. 10 приведены технико-экономические показатели стеновых па- нелей. Таблица 10 Технико-экономическая характеристика стеновых панелей 1'ипы панелей Плоская из легких бетонов .... То же, из ячеистых бетонов . . . Ребристая железобетонная трех- Ребристая железобетонная предва- Размеры панелей. мм 6000x1200 6000x1200 6000X1200 12000X1200 Мар- ка бе- тона 50 35 300 400 Расход мате- риалов на. панель бетон. 2,13 1,70 0,68 1,13 сталь, кг 83,5 32,1 84,4 99.4 Вес наве- ли, т 3,0 1,5 1,8 2,8 Норма- тивно ско- ростной напор вет- ра, кГ/л2 55 55 55 75 Удельный вес стеновых панелей в общем объеме сборных железобетонных ограждений непостоянен; он зависит от планировочных решений зданий, высоты стен, площади проемов, колеблющейся практически от нуля при безоконных зданиях и до 70% при ленточном остеклении. Если применяют самонесущие панели из ячеистых и легких бетонов, вы- соту стен ограничивают 10—12 м. На рис. 130, а л в показано крепление этих панелей к колонне. На высоте более 10—12 м переходят от самоне- 157
а) L 1 |Г w И "» I V и 1| I I м и |1 1{ L л л '--»L 1 Лг 5970 Л ^1 -> 1515 \Ш0 Ajf J' r^^Sj 1470 t515 г) 1 ^- По 2-2 ll ll 1 ^' I .... 5ffSP 1 /lo 1-1 „, ,-„,. ^ -4 1 4t- \200-250 i) ¦ B V rfi-n 1Г !^ 1Г ' L JL_ I 1Г-- I !! !l I 11— I II I 4 ll ll -J I -11— ll II _ji -|r— II II ПоЕ'П ir ' II ll Jl II II -—1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1—1 5980 ^Л План 4^1 11970 Рис. 129. Стеновые панели: а -- железобетонная длиной 6 3t; б — деталь крепления к колонне рядовой; в — то же, к угловой: г — панель из легкого или ячеистого бетона длиной 6 ле; г» — трехслойная панель 1,8X6 лс; в — же- лезобетонная длиной 12 лс: I — элемент крепления; 2 —колонна; д —стойка торцового фахверка; 4 — железобетонные плиты: 5 — минераловатнач плита: в — петля для подъема панели
сущих стен к навесным с опи- ранием панелей на специальные стальные столики (рис. 130, б), привариваемые к закладным частям в колоннах. На рис. 131, а приведены при- меры компоновки фасада одно- этажного промышленного зда- ния: с навесными панельными сте- нами с ленточным остеклением (применяются во всех зданиях, кроме зданий с влажным режи- мом); с навесными панельными стена- ми с проемами и простенками шириной 6 м (такие панели применяют в зданиях высотой более 12 м без внутренних пере- городок) ; с самонесущими панельными стенами с проемами и простен- ками шириной 1,5 и 3,0 м (при- меняются в зданиях с влажным режимом). Для взаимоувязки отметок вер- ха карнизной или парапетной панели и верха балки или фер- мы покрытия необходимо, что- бы нижняя плоскость верхней стеновой панели располагалась на 600 мм ниже опоры балки или фермы покрытия (рис. 131, б). В таком случае при высоте балки на опоре 800—900 мм верхняя стеновая панель будет иметь высоту 1200 лш, при высоте фермы 1500 мм или 2700 мм — соответственно 1800 мм или со- стоять из двух панелей 1200+1800 мм. Эксплуатационные качества панельного здания в значительной степени зависят от конструктивного решения горизонтальных и вертикальных сты- ков стеновых панелей. Исследования показали, что в стыках, заполненных целиком цементно-песчаным раствором, с течением времени возникают трещины в результате температурных или усадочных деформаций панелей или раствора стыка. Для повышения качества стыков их следует заполнять эластичными мате- Рис. 130. Крепление стеновых пане^чей к колоннам каркаса: а — на высоте до 6 лс; б — то же, на высоте 6 jw и более; в — деталь унифицированного крепления; 1 — колонна каркаса; 2 — закладная деталь ко- лонны; 3 — элемент крепления; 4 — стеновая па- нель; 5 — опорный столик; 6 — сварной шов 159
i cI |I- JH - 1 1 1 1 il 1 1 1 1 1 3~1 Ч 1 II 1—J—1 1_J1__J—1—1 1 i ^) § ti ^ c^ ^ ^ '1 f^ 5§ ^ ¦ i П f 1 1 ^^^ ^IjiS^ ^ ift 1 Щ % г ^ 1 ^ ';ii f- 1 5:^ 1 <:: ^ 1 I ¦ ' -^ T^ f ^i 1|(—7~.— jl '^" h , 1 <^ ^ § J J 1 ^ ^ 1 ^ , a n. 1 i ^^J 1 г i - it II *^ 1 t: ¦J "1 ^Tl ^ nj J 1 f» 1 Рис. 131. Крупнопанельные стены одноэтажных промышленных зданиЁ: а — компоновка панелей фасада; б — разбивка панельных стен по высоте; в — деталь ropi япнтялкипгп ртимя TTniTP.TTPif: я -^ ТП vut* npriTif Ma.TT*.nnrrf f — г.трппппа ттаиртт»^* i? алпртиинк!
Рис. 132. Стены из асбестоцементных волнистых листов: ct — общий вид; б — деталь ригеля; в — крепление листов к фахверку; J — асбестопементный лист: г — железобетонный ригель; 3 — клямера; 4 — стальной оигель фахверк» риалами (гернитом, пороизолом в сочетании с изолом и др.). Для гермети- зации стыка рекомендуется заполнять его с наружной стороны мастиками- герметиками типа УМ-40, УМ-50 и др. Пример решения горизонтального стыка отапливаемых зданий для стен с нормальной влажностью, разработанного ЦНИТШромзданий, приведен на рис. 131, в, конструктивная схема вертикального стыка изображена на рис. 131,' г. я. орловский, П. П. Сербинович, 161
/I 44r^H-Ч +-f-ь +-г-t i-i--+•-Ь+ + +-^+ + + ¦•¦-^ "»""»¦ т ¦•¦ т t "*¦ "^ +-n- + -t i-H-i-+ 4 + i^-i-r ti [^4^.-^H.-^4-,-+-|-H-tH- ++-ti-+t-ri- + rt4i--r+t4 + t + +^;-»4+j ^ Рис. 133. Трехслойная асбестоцементная стеновая панель промышленного здания: а — план и ра^^резы; б — деталь обрамления и горизонтального бтыка; 1 — асбестоцементные листы толщиной 8 jhjh; Р — соты из твердых древесноволокнистых плит; 3 — минеральный войлок объ- емным весом 150 кг/м^1 4 — резинобитумный пеноизол; 5 — алюминиевый слив толщиной 0,5 лип Для неотапливаемых цехов целесообразно применять стеновые огражда- ющае конструкции из волнистых асбестоцементных листов (рис. 132, а). При замене железобетонных стеновых панелей асбестоцементными листа- ми значительно уменьшается вес 1 лс^ и расход стали. На рис. 132, б, в приведены детали крепления стеновых асбестоцементных листов к элементам железобетонного и стального каркасов. /70 1-1 Рис. 134. Светопрозрачная стеновая панель А —план и разрез; Б, Б и Г — детали обрамления; i — стеклопластик светопрозрачный волнистый ной 7л«лс: 5 — уплотнитель резино-битумный; 4 —прокладка из стеклопластика 15x15 jhjk; 6 — 162
Для отапливаемых производственных зданий можно применять трехслой- ные асбестоцементные стеновые панели размером 1,2X6 ле, имеющие вес около 50 кГ1м^ (рис. 133). Средний слой из древесноволокнистых сот имеет ячейки 150X150 мм, заполненные минеральным войлоком. Поверхности панели покрывают гидрофобизирующим составом. Для сред- него слоя трехслойных плит может быть применен трудносгораемый поли- хлорвиниловый пенопласт. При пенопластовом утеплении слой пенопласта приклеивают к обшивке, обращенной внутрь здания. В ограждениях промышленных зданий могут найти применение также светопрозрачные стеновые панели, обшивка которых образуется листами из светопрозрачного стеклопластика. На рис. 134 показан тип трехслойной светопрозрачной стеновой панели для отапливаемых зданий с размерами 6X1,2X0,15 м и весом 10 кГ/м^. Между наружными слоями панели образуется воздушная прослойка тол- щиной около 15 мм. Обрамлением панели служит рамка из гнутых стекло- пластиков или алюминиевых профилей. Панель имеет клеевые и сварные соединения. Стены из крупных блоков ;ji| I J ^ J промышленного здания: толщиной 1 мм; 2— гнутый алюминиевый профиль толщи- эффективный утеплитель Ограждения можно вы- полнять из крупных бло- ков, которые изготовляют из легких или ячеистых бетонов и других материа- лов. Рекомендуется при- менять ограниченный сор- тамент блоков с номиналь- ной длиной до 3 ле и высо- той 0,6; 1,2 и 1,8 м. Тол- щину бетонных блоков в зависимости от климати- ческих условий принима- ют в 300, 400 и 500 мм, кирпичных — 250, 380 и 510 мм. Блоки прикрепля- ют к каркасу металличес- кими Т-образными анкера- ми. Детали стен и пример разбивки фасада на блоки приведены на рис. 135, а, б. 163
^^ 2 1 lt 1 1 1 1 1 1 1 1 1 III 1 ll 1 1 III III 1 1 1 iir 1 1 1 1 1 1 1 1 III 1 III 1II 1 II 1 1 1 III III 1 11 III II MM J 1 1 1 II TTT] ll 1 1 [II 1 1 II 1 11J III 1 1 II 1 1 1 1 ill 1 ' 1 II Ml 1 i 11 [ 1 II ill " , ll 1 1 1 ill 11 1 ll| llyJUJll i ^1 Ц 1 f Рис. 135. Крупноблочные стены промышленного здания: а — разрез стены и деталь крепления блоков к колонне; б — пример разбивки фасада на блоки; 1 —верхний пояс фермы; г~стальной фартук: 3—-деревянная рейка; 4 —деревянные пробки; 5— железобетонная колонна; б — подоконная доска; 7 — легкий бетон; * —железобетонные плиты;.9— цокольный блок; 10 — сборная железобетонная фундаментная балка: JJ — ось ряда; 12 — закладная металлическая деталь 2J{?AfA/ для кир\ пичных стен ЗВОмм и более мм для /<Р1/ПНОбЛ0^НЫ)(^ стен tiODMM и более Рис. 136. Привязка несущих наружных стен из крупных блоков и кирпича к продоль- ной разбивочной оси
Привязку несущих наружных стен из крупных блоков, а также из ки^ци- ча к продольным разбивочным осям следует производить, соблюдая сле- дующие правила (рис. 136): -, при опирании на стены непосредственно плит покрытия внутреннюю по- верхность стены нужно отнести от продольной разбивочной оси внутрь здания на 150 мм для стен из крупных блоков и на 130 мм для кирпичных стен; в случае опирания на стены несущих конструкций покрытия при толщине стены из крупных блоков 400 мм и более и толщине кирпичной стены 380 мм и более внутренняя поверхность стен должна отстоять от продоль- ной разбивочной оси внутрь здания соответственно на 300 и 250 мм. При кирпичных стенах толщиной 380 мм с пилястрами 130 мм расстояние от продольной оси до внутренней поверхности стены должно быть равно 130 мм\ при кирпичных стенах любой толщины с пилястрами более 130лел* внутренняя поверхность стен должна совмещаться с продольной разби- вочной осью — нулевая привязка. Привязку несущей торцовой стены в случае опирания на нее плит покры- тия следует принимать такой же, как и для несущей продольной стены при опирании на нее плит покрытия. Геометрические оси внутренних несущих стен должны совмещаться с раз- бивочными осями. § 23. ОКНА Выбор типа и размеров заполнения оконных проемов производственных зданий имеет большое значение, так как освещенность и воздухообмен су- щественно сказываются на производительности труда работающих и каче- стве продукции. Назначая тот или иной тип оконных заполнений, следует учитывать кли- матические, эксплуатационные, гигиенические и экономические требова- ния, а также особенности объемно-планировочного решения и степень долговечности и огнестойкости здания. Конструкции для заполнения оконных проемов промышленных зданий изготовляют из дерева, стали, железобетона, легких сплавов, пластмасс, прессованных материалов. Заполнения оконных проемов в большинстве случаев состоят из коробок, переплетов с остеклением и подоконной доски. Иногда для повышения герметичности и тепловой изоляции оконные про- емы заполняют стеклоблоками. Остекление световых проемов промышленных зданий обычно делают оди- нарное. Двойное остекление на высоту 4 м применяют, если рабочие места находятся у наружных стен на расстоянии менее 2 л*, а также в районах
Рис. 137. Схемы окон- ных переплетов про- мышленных зданий: а — верхнеподвесные; б — нижнеподвесные; в — среднеподвесные; е — условные обозначения от- крывающихся переплетор с расчетной зихмней температурой —30° и ниже при любом размещении рабочих мест. Взамен двойных переплетов рекомендуется приме- нять более экономичные спаренные переплеты или стеклопакеты. Номинальные размеры оконных прое- мов производственных зданий принимают по ширине кратными 600 и 300 мм, а по высоте — кратными 600 мм. По конструкции оконные переплеты бывают глухие и створные. Для естественного вентилирования (аэрации) произ- водственных помещений часть переплетов имеет от- крывающиеся створки, обычно вращающиеся вокруг горизонтальной оси. Площадь открывающихся пере- плетов устанавливают расчетом для обеспечения тре- буемого воздухообмена. В зависимости от расположения горизонтальной осп вращения створки могут быть верхне-, средне- и ниж- неподвесные (рис. 137, а, б, в). На рис. 137, г условными знаками изображены ме- тоды навески и открывания переплетов. В производственных помещениях, независимо от на- личия вредных выделений и вентиляционных устройств, нужно предусмат- ривать открывающиеся створки переплетов или другие устройства в ок- нах для проветривания с возможностью направлять поступающий воздух вверх в холодный и переходный период года и вниз — в теплый период года. Проемы, предназначаемые только для освещения, заполняют глухими оконными переплетами. Открывающиеся фрамуги в таких переплетах сле- дует предусматривать только при двойном остеклении (для протирки сте- кол). В производственных зданиях с панельными стенами, как правило, приме- няют ленточное остекление номинальной высотой кратной 600 мм. Ленточное остекление может быть с открывающимися створками или лен- тами створок. Открывание створок или их лент производится вручную или путем дистан- ционного или автоматического управления механизмами открывания. Оконные переплеты рекомендуется применять стальные из гнутых и про- катных профилей, а также железобетонные и алюминиевые, в зависимо- сти от условий эксплуатации зданий и технико-экономических показате- лей. Деревянные переплеты допускается применять только для зданий с нормальным температурно-влажностным режимом помещений. На рис. 138 показан стальной ленточный переплет с деталью.
Железобетонные пере- плеты огнестойки, проч- ны, не подвергаются за- гниванию и коррозии. Особенностью этих пе- реплетов является слож- ность устройства в них створных элементов. Вследствие сказанного железобетонные пере- плеты обычно делают глухие (рис. 139). Створки выполняют из стали или дерева. В зданиях с нормаль- ным температурно- влажностным режимом можно применять дере- вянные ленточные пере- плеты в виде оконных панелей с номинальны- ми размерами 1,2X6 и 1,8X6 л* (рис. 140,а,б). В стеновых ограждени- ях из асбестоцементных волнистых листов реко- мендуется заполнять оконные проемы волни- стым стеклом или проз- рачными волнистыми стеклопластиками. Для мытья и замены стекол в окнах большой высоты необходимо при- менять специальные приспособления и механизированное оборудование. Например, для этой цели на уровне парапета стены выпускают стальные консольные балки, к которым крепят монорельс. По монорельсовому пути передвигается те- лежка с подвешенной к ней люлькой. Управление подъемом и передви- жение протирочного приспособления производится с помощью кнопочного устройства в кабине тележки. Рис. 138. Стальные оконные переплеты из гнутых про- филей промышленных зданий с панельными стенами: а — схема фасада; б — деталь
Рис. 139. Железобетонные глухие панели остекления с открывающимися стальными переплетами: а — схема фасада; б — сечения элементов переплета; J — стальной переплет; 2 — сечение обвяз- ки; 3 — сечение горбылька Рис. 140. Деревянные окопные па- нели промышленных здании с лен- точным остеклением: «—с одинарным остеклением; б—соспарен ными переплетами
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ § 24. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ Многоэтажные промышленные здания по своей конструктивной схеме в большинстве случаев представляют собой каркасные здания, проектируе- мые обычно из сборного железобетона. Эти здания строят с полным сборным железобетонным каркасом и самонесущими или навесными стенами, а также с неполным каркасом и несущими стенами. Сборные конструкции перекрытий применяют двух типов: балочные и безбалочные. На рис. 141, а, 6 приведены варианты поперечного разреза, многоэтажного здания с полным сборным железобетонным каркасом. В первом варианте плиты перекрытий опираются на консоли ригелей, а во втором — сверху ригелей. По своей конструктивной схеме сборный железобетонный каркас промыш- ленных зданий с балочными перекрытиями может быть решен в виде рам- ной системы или рамно-связевой. В рамной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на здание, воспринимают железобетонные рамы с жесткими узлами. В рам- но-связевой системе вертикальные нагрузки воспринимаются железобетон- ными рамами с жесткими узлами, а горизонтальные (ветровые и другие) передаются через междуэтажные перекрытия на вертикальные связевые диафрагмы (поперечные и торцовые стены, лестничные клетки и лифто- вые шахты). Железобетонный каркас многоэтажных зданий рекомендуется проектиро- вать главным образом по рамной схеме с жесткими узлами. Преимущест- венно применяется смешанная конструктивная схема: рамная — в попе- речном направлении и связевая — в продольном. Разработка унифицированных сборных железобетонных конструкций для Многоэтажных промышленных зданий возможна только при унификации основных объемно-планировочных параметров этих зданий. 169
Рис. 141. Многоэтажные промышленные здания:. а ~ поперечный разрез здания с опиранием плит перекрытий на консоли ригелей; б — то же, укладкой плит перекрытий сверху ригелей: в — схевсы зданий с межферменными этажами д — сечения В настоящее время для многоэтажных зданий введены унифицированные габаритные схемы и номенклатура сборных железобетонных конструкций заводского изготовления. Эти схемы согласованы с габаритными схемами одноэтажных зданий в части привязки стен, колонн и деформационных швов, что дает возможность блокировать одноэтажные и многоэтажные части зданий.
Для многоэтажных промышленных зданий также разработаны типовые секции (блоки), из которых можно компоновать здания промышленйых предприятий. Многоэтажные здания проектируют большой ширины — не менее 24 м, за исключением зданий химической промышленности, которые могут быть шириной 18 м. Для многоэтажных зданий при нормативных полезных нагрузках 500, 1000 и 1500 К1 /м^ следует принимать сетку колонн бХби9Хбл*; при нагрузке до 1000 кГ/м^ рекомендуется преимущественно применять сетку колонн 9X6 ж. При нагрузках 2000 и 2500 кГ/м^ следует принимать сетку колонн 6X6 ж. Число этажей промышленных зданий массового строительства обычно на- значают в пределах от 3 до 5. Высота этажа (разность отметок чистых полов) принята в 3,6; 4,8; 6 м; для первого этажа допускается высота 7,2 м. В пределах одного здания допускается, как правило, применять не более двух разных высот этажей (не считая подвала). При необходимости по технологическим требованиям иметь высоту этажа более 6 м последнюю назначают кратной 1,2 л*. Привязку колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивоч- ным осям и привязку торцовых стен принимают «нулевую». Как известно, при укрупненной сетке колонн можно эффективнее исполь- зовать производственные площади и обеспечить промышленному зданию необходимую универсальность. Значительные нагрузки, передаваемые на междуэтажные перекрытия в многоэтажных промышленных зданиях, в большинстве случаев, не позво- ляют применить укрупненную сетку колонн. Причина заключается в том, что получаются тяжелые, неэкономичные балочные конструкции с боль- шой конструктивной высотой. Однако увеличить в таких зданиях пролеты, например до 18 Jii, можно в случае применения ригелей поперечных рам в виде безраскосных ферм. При укладке сборных перекрытий по верхнему и нижнему поясам ригелей образуются в пределах их конструктивной высоты так называемые меж- ферменные этажи, которые используют для размещения вспомогательных производств, бытовых помещений и инженерных сетей (рис. 141, в)« § 25. КАРКАСЫ С БАЛОЧНЫМИ И БЕЗБАЛОЧНЫМИ ПЕРЕКРЫТИЯМИ Конструкции междуэтажных балочных перекрытий многоэтажных зданий с сеткой колонн бХби6Х9и*, как уже упоминалось, изготовляют в двух вариантах: с опиранием плит на полки ригелей (см. рис. 141, а) и с опи- 171
ч) ь^ Тк I G) 6) \Г I/ ==\ L-il—il-ju j| \J r b50 ^ . Пом По 3-3 ZiOMin 300 t-rnr—t not4~q 300 Рис. 142. Сборные железобетонные конструктивные элементы многоэтажных зданий: 1 — колонны; б -- ригели; в — илиты Рис. 143. Многоэтажное здание с безбалочным перекрытием
ранием поверх прямоугольных ригелей (см. рис. 141, б) при наличии про- висающего технологического оборудования. Рассмотрим унифицированные конструкции колонн, ригелей и плит пере- крытий. Колонны нижних этажей приняты с двухэтажной разрезкой, выше второго при высоте этажей 3,6 и 4,8 м — также двухэтажной разрезки, а для этажей высотой б м — поэтажной разрезки. Поперечные сечения ко- лонн приняты прямоугольные с размерами 400X400 и 400X600 мм (рис. 142, а). Для опирания ригелей у колонн предусмотрены железобетонные консоли, а для стыкования с опорной арматурой ригелей колонны имеют выпуски арматуры. Ванная электросварка арматуры, а также заполнение бетоном зазора между колонной и торцом ригеля, создают жесткость узла сопряже- ния. Для соединения колонн между собой электросваркой применяют ме- таллические оголовки. Ригели запроектированы двух типов одинаковой зысоты 800 мм (рис. 142, б): для опирания плит в пределах высоты ригеля на его полки и для опирания их поверх ригеля (прямоугольного сечении). Для сетки колонн 9X6 jii ригели запроектированы с предварительно на- пряженной арматурой. Плиты запроектированы пяти типоразмеров (рис. 142, в). Размеры основ- а) —^ '^^ ^^ it ^С М щ ш щ 6000 6000 У- J по I-I J;'" - 1 70S^\ 17001 -f^T^ Щ- JOOIT' =эд шо ¦^1000 \ tiBOO _| р ' 6000 Рис. 144. Сборно-монолитное железобетон- ное безбалочное перекрытие, разработан- ное Промстройпроектом: а—план перекрытия; б —деталь надколонного узла; 1 — колонна нижележащего этажа; 2 — ко- лонна вышележащего этажа; 5 — междуколоннан панель; 4 — капитель; 5 — первая очередь замоно- личпвания бетоном: <5 — вторая очередь замоноли- чиванин бетоном 173
^^ noi-l бООШОО (4600 600 770^ По Е-Е \770 ^560 . '^350 \ воо ' ьиии Рис. 145. Сборно-монолитное железобетонное безбалоч- ное перекрытие, разработанное НИИПС: а — план и разрез; б — деталь надколонного узла; i — колонна; 2 — капительная плита; 3 — междуколонная панель; 4 — пролет- ная панель; Ь — стыки выпусков арматуры; б — арматурная сет- ка на опорах монолитной части междуколонной панели ных ПЛИТ, укладывае- мых на полки ригеля,— 1,5X5,65 или 1,5 X Х5,05 м (для укладки у торца здания и у де- формационных швов). При укладке поверх ри- геля приняты плиты размером 1,5X6,0 ж. Доборные плиты имеют ширину 0,75 м при обычной длине. Высота продольных ребер плит равна 400 мм^ толщина полки 50 мм. В практике применя- ются разнообразные ти- пы монолитных, сбор- ных и сборно-монолит- ных безбалочных пере- крытий (рис. 143). Их объединяют единый принцип членения на отдельные элементы, а также сопряжения и за- моноличивания состав- ных частей. Все эти конструкции в статиче- ском отношении явля- ются балочными, раз- резными, и их относят к безбалочным из-за неко- торых особенностей рас- чета и конструирова- ния. Кроме того, по внешнему виду они во многом сходны с моно- литными безбалочными перекрытиями. Безбалочные перекры- тия в многоэтажных промышленных зданиях имеют меньшую высоту. 174
'^; Й=^= Ll—4BS4S?^SrS9^ L IT I I i Г I I I _1 ID i J -^ i 1 \ \ T E >L BXIIl чем балочные, благодаря чему при их применении уменьшает- ся объем и стоимость здания. Кроме того, следует учиты- вать, что при таких перекрыти- ях упрощается прокладка тру- бопроводов под плоским потол- ком без балок и создаются луч- шие условия для вентилирова- ния пространства под потолком. Сборные и сборно-монолитные безбалочные перекрытия с сет- кой колонн 6X6 JvL В большинст- ве случаев собирают из 4 само- стоятельных элементов — ко- лонн, капителей (или капитель- ных плит), междуколонных плит-балок и средних плит-па- нелей. В качестве плит приме- няют пустотные или ребристые панели. Колонны членятся по этажам и их можно сопрягать в теле капителей посредством замоноличивания или выше пе- рекрытия — сваркой с последу- ющим замоноличиванием. На рис. 144 приведено типовое решение безбалочного перекры- тия, разработанного Промстройпроектом при участии Научно-исследова- тельского института промсооружений (НИИПС). Это перекрытие состоит из многопустотных междуколонных плит толщиною 300 мм^ опирающихся своими торцами на капители колонн, и пролетных панелей толщиной 160 ли«, опирающихся на панели между колоннами. Поэтажный стык колонн делают в пределах капители, которая является для колонны обой- мой стаканного типа. В некоторых случаях стык колонны выполняют выше перекрытия посред- ством сварки, как, например, в типовом проекте здания, разработанном НИИПС, для чего из колонн сделаны выпуски стержней арматуры, соеди- няемые на сварке (рис. 145). Преимуществом этой конструкции перекрытия является простота конст- руктивной схемы, относительно небольшое число типозамеров сборных элементов, вес которых не превышает 3 Т. Унифицированная конструкция безбалочных перекрытий разработана про- Рис. 146. Сборное безбалочное железобе- тонное перекрытие, разработанное инсти- тутом Гипромясо: а — план: 6 — разрез; 1 — колонна, 2 — между ко- лонная плита; д—средняя плита; 4 —капитель 175
ектным институтом Гипромясо (рис. 146). В здании принято два попереч ных сечения колонн: 400X400 и 500X500 мм. ""переч- Для установки полой капители бункерного типа в верхней части колонна имеет уширение консольного типа. Ребристые междуколонные плиты пос ле укладки на капители соединяют с ними сваркой закладных деталей Sf"/T°™ Р^^по^агают в пределах бункерной капители на глубине Гн;ГеГкаТит:^Х:но°Г-'™ •^ замоноличиваюх при запол1ен„: ГХГниГгД+УиГ™' " "'"«°'" °Р^"^^^ ''''^'' направлений принята
СВЕТОВЫЕ И АЭРАЦИОННЫЕ ФОНАРИ § 26. КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИИ СВЕТОВЫХ ФОНАРЕЙ Одним из существенных факторов, влияющих на здоровье рабочих и повы- шение производительности их труда, является надлежащая освещенность рабочих мест, устанавливаемая СНиП П-А. 8—62, а также своевременное удаление из помещений производственных вредностей и избыточных выде- лений тепла. Для верхнего освещения производственных площадей, удаленных от окон- ных светопроемов и для естественной вентиляции (аэрации) цехов устра- ивают фонари (остекленные надстройки покрытия). В последние годы наметилась тенденция ограничить применение световых фонарей, им.ея в виду их высокую стоимость, сложность эксплуатации, зна- чительные эксплуатационные расходы на их ремонт и очистку и особенно на восполнение в холодное время года теплопотерь через них. Кроме того, фонари в многопролетных зданиях не всегда обеспечивают требуемое естественное освещение вследствие загрязнения стекол или больших снеговых отложений в межфонарных зонах. В настоящее время как правило, проектируют промышленные здания без фонарей для размещения тех производств, для которых требуется авто- матическое регулирование температуры и влажности воздуха или особый режим по чистоте воздуха помещений. Кроме того, без фонарей можно строить производственные здания с избытками тепла до 20 ккал/м^ • ч, рас- полагаемые в районах с расчетными наружными температурами —23° и ниже. Для тех же зданий с избытком тепла более 20 ккал/м^ • ч вопрос о необходимости устройства фонарей без кондиционирования воздуха реша- ется по согласованию с органами Государственного санитарного надзора. Однако в некоторых отраслях промышленности против бесфонарных зда- 177
более 12 м Рис. 147. Типы световых фонарей: а — П-образный с наружным водоотводом; б — то же, с внутренним; в — трапецеидаль- ный с наружным водоотводом; г — то же, с внутренним; д — треугольный; е — зубчатого профиля (шед) ПИЙ возражают эксплуатационники, поэтому для ряда предприятий вопрос об ограничении применения фонарей окончательно не решен. В зависимости от производственных условий предприятий можно приме- нять фонари различных типов: световые, предназначенные только для ос- вещения помещений; аэрационные для естественной вентиляции; комби- нированные — светоаэрационные для целей аэрации и освещения. В большинстве случаев применяют продольные фонари (см. рис. 1, б), ко- торые расположены вдоль здания и не доходят до торцов наружных стен здания обычно на 6 ж. В некоторых функционирующих цехах имеются так называемые попереч- ные фонари, сложные по конструкции и неудобные в эксплуатации. В зависимости от поперечного профиля в промышленных зданиях встре- чаются следующие разновидности продольных фонарей (рис. 147): П-об- разные с вертикальным остеклением, трапецеидальные и треугольные с наклонным остеклением, а также зубчатого профиля (шеды). СНиП реко- мендует применять главным образом продольные фонари П-образного про- филя с вертикальным остеклением. Для защиты помещений от попадания прямых солнечных лучей приме- няют шедовые фонари с остеклением, обращенным на север. В многопролетных зданиях ширина световых и комбинированных фонарей с двухсторонним расположением остекления должна быть не менее 0,3 ширины пролета цеха, освещаемого фонарем. Расстояние между соседними остекленными поверхностями параллельно 178
расположенных на одном уровне фонарей с двухсторонним остеклением должно быть не менее полуторной суммы высот соседних фонарей при вер- тикальном остеклении и не менее суммы высот соседних фонарей при на- клонном остеклении. В многопролетных зданиях комбинированные фонари следует устанавли- вать по возможности одинаковой высоты во всех пролетах. Расстояние между остеклением фонаря и параллельной фонарю сте- ной должно быть не менее полуторной высоты фонаря, а высота сте- ны — не более двойной высоты фонаря. Нижняя грань остекления фо- нарей должна быть не менее чем на 300 мм выше уровня прилегающей кровли. В световых фонарях нужно предусматривать разрывы по длине не реже чем через 84 м шириной не менее 6 л« (в осях конструкций) или переход- ные пожарные лестницы. Ширину унифицированных фонарей принимают: для пролетов 12 и 18 л* равной 6 Hi, а для пролетов 24 и 30 ж — 12 м. Отвод воды с фонарей может быть наружный и внутренний. Наружный водоотвод устраивают при ширине покрытия фонаря до 12 м при верти- кальном остеклении и до 9 ж — при наклонном. Внутренний водоотвод предусматривают при ширине покрытия фонаря более 12 м при вертикальном остеклении и более 9 м — при наклонном. При наружном водоотводе для защиты нижележащей кровли от поврежде- ния стекающей с фонарей водой кровлю нужно в соответствующих местах защитить гравийной засыпкой по кровельной мастике, в виде бетонных плиток и пр. Конструкция фонаря может быть различной, но она должна обязательно включать в себя несущий каркас и ограждающую часть. Несущий каркас состоит из поперечных конструкций и панелей (или прогонов). Наиболее простой каркас представляет собой ряд стоек, опирающихся на несущие элементы покрытия. Для повышения поперечной жесткости в контур рам фонаря вводят раскосы, а торцовые стенки усиливают элемен- тами фахверка. На рис. 148 приведены конструктивные схемы фонарей со стальным кар- касом, состоящих из системы поперечных элементов, монтируемых по верхнему поясу фермы (или ригеля) и элементов покрытия (панелей или прогонов фонаря). (Применявшиеся наряду со стальными сборные же- лезобетонные фонари в настоящее время исключены из числа действую- щих типовых конструкций.) Для заполнения фонарных проемов в большинстве случаев применяют стальные переплеты (рис. 149). По ГОСТ 7920—56 номинальная высота переплетов принята в 1250, 1500 и 1750 мм при ширине 6000 м. Перепле- ты бывают глухие и открывающиеся, которые располагают в один или два яруса. 179
Рис. 148. Фонари со стальным каркасом: а — конструктивная схема; б — унифицированный фо- нарь шириной 12 л*; в—то же, шириной 6 ле; J — ри- ге ль фонаря; ?—основная нога фонаря; 5 —стойка; 4 — раскос; 5 — панель покрытия; 6 —- прогон остек- ления; 7 — верхний пояс фермы Кроме переплетов для заполнения фонарных проемов применяют нащель- ники и ветровые панели. На рис. 150 показано конструктивное решение деталей стального фонаря. Ограждающая конструкция фонаря, в большинстве случаев, состоит из глухой бортовой части, фонарных переплетов и конструкции покрытия фонаря, аналогичной покрытиям остальных участков цеха. По длине фонарного проема переплеты обычно образуют ленточное остек- ление. Принятая номинальная длина фонарных ленточных переплетов дол- жна соответствовать расстоянию между разбивочными осями здания в продольном направлении. Если открывающиеся переплеты состоят из отдельных блоков, между ни- ми устанавливают остекленные глухие переплеты. В большинстве случаев фонарные переплеты оборудуют устройствами для механического открывания целой ленты переплетов или отдельных блоков. В системе навески и конструкции механизмов открывания нужно предус- мотреть возможность открывания их до 70°. Для наклонных фонарных пе- 180
реплетов целесообразно применять армированное листовое стекло, которое устанавливают в переплеты на замазке, с предварительным закреплением специальными клямерами. Поскольку световые и эксплуатационные качества фонарей относительно низки, в настоящее время разработаны и проверяются в эксперименталь- ном порядке новые конструкции световых устройств покрытий. К ним от- Рис. 149. Элементы заполнения проема стального фонаря: а— фасад и план стального переплета; б — то iwe, разрез; в — нащельник: г — ветровая панель 1— открывающиеся переплеты; 2 — нащельник; 3 — глухой переплет; 4 — ветровая панель 181
Рис. 150. Конструктивные детали фонаря: а— продольной стены; б — то же, торцовой; i — крупноразмерная железобетоя- ная плита покрытия; 2 — то же, бортового фонаря; 3 — плитный утеплителЕ,; 4 — опорный столик; 5 — балка покрытия; б — верхний пояс фонаря; 7 — стой- ка фонаря; 8 — деревянный вкладьпп (доска); 9 — верхний обрамляющий брус; 10 — то же, нижний; 11 — панель покрытия фонаря; 12 — сборный деревянный щит торцовой стены фонаря
носятся проемы в покрытиях, заполненные панелями из светопрозрачных стеклопластиков (рис. 151). На покрытиях можно также применять зенит- ные фонари с плафонами из органического стекла (рис. 152), обеспечива- ющие высокую светоактивность и равномерность освещения. Кроме того, они более надежны в эксплуатации и экономичнее фонарей старых видов. 01 L Г: пг ГТ' || || I' II » II н "[j-T-y-ir TJ \UUL^J-.JLJLJULJLJUL1.^ Лл1_ II .JULJUULjuLjI 1220 250 ПЗ'575 О 6200 2201 Узел N1 т По 1-1 " " "1ГД fe 6000 Узел Nf Рис. 151. Конструкция панолп покрытия с применением светопрозрачного стекло- пластика: а - общий вид панели; 6 -то же, деталь опирания; J — стеклопластик голщинои 2 мм.\ 2 — реб- ро жесткости; 5 — два слоя стеклопластика; 4= — сталь оцинкованная, 0,7 мм 183
По I-I Рис. 152. Схема зенитного фонаря с плафонами из органического стекла: 1 - наружный купол из органического стекла; 2- внутренний купол; 5-защитный стеклопласти- ковый фартук; 4 - прокладка из пенополистирола толщиной 25 мзл\ 5 - уплотнительная прок- ладка из пенополистирола или пористой резины; б- теплоизоляционные плиты из пенополистирола толщиной 20 Jiijn; 7 -крепежный болт диаметром 6 мм; 8 - анкерный болт диаметром 10 мм § 27. АЭРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ Как упоминалось ранее, удалять из помещений цехов производственные вредности (газы, пыль, пары и избыточное тепло) можно управляемым организованным воздухообменом, называемым аэрацией *. Аэрация происходит вследствие разности давления воздуха в помещении и за его пределами. Разность давлений зависит от разности температур внутреннего и наружного воздуха (температурный перепад) и воздейст- вия ветра на ограждения здания. Для получения наибольшего эффекта от аэрации необходимо создать мак- симальный высотный перепад, т. е. наибольшую разность уровней распр- * Организованным называют такой способ воздухообмена, когда площади приточные и вытяжных отверстий для возможности поступления в помещение и удаления из него определенного объема воздуха получены расчетом. 184
ложения приточных и вытяжных отверстий. Приточные створки оконных проемов соответствующей площади нужно располагать достаточно низко, что обеспечит поступление в помещение наружного более холодного возду- ха. В зимнее время во избежание охлаждения рабочих открывают для при- тока воздуха створки на высоте не менее 3,6 м. Вытяжные отверстия следует размещать как можно выше, чтобы увели- чить высотный перепад. На поступление в цех того или иного количества воздуха, кроме наруж- ной температуры, существенно влияют направление и скорость ветра. Ве- тер при встрече со зданиями создает вихревые движения воздушных пото- ков, воздействие которых на поверхности зданий характеризуется графи- чески эпюрами давления (рис. 153). Наветренная сторона здания испытывает повышенное положительное дав- ление (выше атмосферного), подветренная — пониженное отрицательное давление (или отсос). Интенсивная аэрация цеха будет происходить при размещении приточных створок оконных переплетов с наветренной стороны, а вытяжных створок фонарей — с подветренной, так как в этом случае в зоне фонарей будет раз- режение, и они будут создавать эффективную вытяжку. Рис. 153. Схема обтекания здания при вихревом движении воздуха (эпюры давления): а — примерное направление струй при обтекании ветром здания (профиль); б — то же, в плане; в — распределение давлений на различных сторонах здания (профиль); г — то же, в плане (8наком-|- обозначевы давления больше атмосферного, знаком — меньше атмосферного); J — сечение, р кото- ром нет разрежения: 2 и 3 — сече1шя, где имеется разрежение 185
t-m Рис. 154. Незадуваемые фонари: а — аэрационный световой П-образный; б — аэрационный КТИС шириной 6 л*: в — то же, шириной 12 jn: J — щит Чтобы исключить задувание ветра в открытые створки фонарей, располо- женные с наветренной стороны, и попадание загрязненного воздуха обрат- но в помещение, их необходимо закрывать, особенно при направлении вет- ра, перпендикулярном фонарю. В этом случае площадь отверстий, необхо- димая для вытяжки загрязненного воздуха, уменьшится вдвое и потребует- ся устроить с каждой стороны фонаря вытяжные отверстия, имеющие пол- ную расчетную площадь (т. е. двойную'), что невыгодно. Для обеспечения возможности одновременной работы вытяжных отверстий с обеих сторон фонаря применяют незадуваемые фонари (рис. 154). Кон структивной особенностью их является наличие в фонарях специальных 186
Рис. 155. Деталь аэрационного фонаря КТИС с механизмом открывания: 7 — верх стропильной конструкции; 2 — штанга механизма: 3 — подвесная панель. * - щий лист; 5 — рычансное устройство механизма оегулирую- ветрозащитных панелей (щитов), расположенных на некотором расстоя- нии от фонарей, вдоль их продольных сторон. Незадуваемые аэрационные фонари работают на вытяжку при любом на- правлении ветра, так как с подветренной стороны щитов создается раз- режение вследствие срыва струй ветра с ребер ветрозащитных панелей (щитов). В большинстве случаев эти панели устраивают из волнистых асбестоцементных листов. Наиболее распространены аэрационные стальные фонари системы КТИС с механизмом открывания. Площадь открытых проемов для притока опре- деленного объема воздуха регулируется поворотом панели на соответству- ющий угол (до 70°). На рис. 155 показана деталь аэрационного фонаря КТИС с дистанционным механизмом управления при шаге несущих кон- струкций покрытия 12 м. Унифицированные высоты проемов в аэрационных фонарях приняты рав- ными 1,25; 1,7; 2,4 и 3,4 ле. Незадуваемые фонари бывают не только аэрационные, но и свето-аэраци- онные. Недостатком свето-аэрационных фонарей является загрязнение стекол пылью, дымом и копотью. 187
ш полы ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ § 28. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛАХ В одноэтажных промышленных зданиях полы обычно настилают непосред- ственно на грунте основания, в многоэтажных — на перекрытиях, в боль- шинстве случаев состоящих из сборных унифицированных железобетон- ных плит. В настоящей главе рассмотрены в основном полы на грунте (конструкции полов по перекрытиям описаны во II томе учебника «Граж- данские здания массового строительства»). В состав конструкции пола на грунте входят следующие элементы: основа- ние, подстилающий слой и покрытие (рис. 156). Основанием под полы обычно служит естественный грунт. Слабые грунты основания подлежат усилению и улучшению грунтовыми добавками, с по- следующим тщательным уплотнением катками. При полах, укладываемых непосредственно на грунт, большое значение имеет качество подстилающего слоя и основания. Подстилающий слой, или подготовка, располагается поверх основания и предназначается для распределения нагрузки, действующей на основание. Выбор типа подстилающе- ||11Н1111111|11111111111Н111111 *1 пО" ... О,^ 7 Рис. 156. Принципиальные конструктивные схемы полов на грунте: 1 — покрытие сплошное; 2 — покрытие из штучных материа- лов; 5 —прослойка; 4 — гидроизоляционный слой от произ- водственных жидкостей: 5 — подстилающий слой; 6 — гидро- изоляционный слой от грунтовых вод: 7 — основание (грун- товое) 188 го СЛОЯ следует произво- дить, в зависимости от принятого типа покрытия, эксплуатационных воздей- ствий на полы и технико- экономических требований (например, экономии це- мента и пр.). В зависимости от величи- ны нагрузок и характера основания толщину под- стилающего слоя в боль-
шинстве случаев принимают в пределах от 80 до 250 мм (на слабых осно- ваниях) . Покрытие пола представляет собой поверхность, непосредственно подвер- женную эксплуатационным воздействиям. Наименование пола принято устанавливать в зависимости от материала его покрытия. Кроме указанных выше основных элементов пола по грунту, в состав его конструкции могут входить прослойка, стяжка, гидро- и теплоизоляция. Прослойка — промежуточный слой, связывающий покрытие с нижераспо- ложенными элементами пола; стяжка — слой, укладываемый для вырав- нивания поверхности пористых или нежестких элементов пола или пере- крытия, образующий твердую поверхность в виде корки. Толщину стяжки в зависимости от условий работы устанавливают 5—15 мм. Гидроизоляция представляет собой один или несколько слоев, препятст- вующих проникновению через конструкцию пола различных жидкостей; теплоизоляция — слой, уменьшающий общую теплопроводность пола. Правильный выбор типа и конструкции пола в помещениях промышлен- ных зданий оказывает благоприятное воздействие на общее физическое состояние рабочих, нормальное протекание производственных процессов, а следовательно, и на качество выпускаемой продукции. Поэтому при выбо- ре типа и конструкции пола необходим полный учет конкретных условий его будущей работы в зависимости от характера производства. К специфическим требованиям к полам промышленных зданий относятся: необходимая прочность против механических воздействий и повышенных динамических или статических нагрузок; теплоусвоение поверхности пола, соответствующее нормативным требо- ваниям; химическая стойкость при воздействии агрессивных реагентов; стойкость против высоких температур в горячих цехах; водостойкость и водонепроницаемость на предприятиях с мокрыми про- цессами; бесшумность, эластичность, малоистираемость поверхности, не образую- щей пыли, при работе напольного транспорта и др. Все типы полов должны удовлетворять санитарно-гигиеническим требова- ниям, связанным с уборкой, ремонтом и пр. Необходимо выбирать для раз- личных помещений промышленного здания минимальное количество типов полов. § 29. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПОЛОВ Выбор типа покрытия полов зависит от воздействий на них и предъявляе- мых к ним требований. Как отмечалось, наименование пола зависит от материала его покрытия, 189
б) L_ / ••• "С' «2 "* '^ ^ 2 ^^ г) Ч .."»й-.-.;Г-> 74 е.л.~1 '^Z ^^iZv Л-^'^о"^ г:;;://>ло Лч^^| Рис. 157. Конструкция сплошных полов в а грунте: а ~ глинобитный; б — гра- вийный, шлаковый и ще- беночный: 1 — покрытие; 2 — основание: в — щебеноч- ный с пропиткой битумом: 1 — верхний слой покрытия, пропитанный битумом; 2 - нинший слой покрытия; 5- основание: г — бетонный, цементно-песчаный и мозаич- ный (террацциевый); д - ас- фальтобетонный и дегтебе- тонный: 1 — покрытие; 2 — подстилающий слой; 5 — ос- нование ХОТЯ подстилающий слой может быть различ- ным. В зависимости от конструкции и способа устройства покрытия полы разделяются на сплошные, т. е. без швов (или монолитные), и полы из штучных материалов. Сплошные полы К этой группе относят земляные и глинобитные полы; гравийные, шлаковые и щебеночные; бе- тонные, цементно-песчаиые и мозаичные; ас- фальтобетонные и дегтебетонные; ксилолитовые и поливини л ацетатные. Земляные и глинобитные полы. Грунтовые по- лы устраивают обычно в цехах с высокой темпе- ратурой (литейных, кузнечных и др.), в склад- ских помещениях, где возможно повреждение пола при падении тяжелых изделий. Земляной пол выполняют из грунта, имеющего- ся на месте, улучшенного при необходимости грунтовыми добавками (гравий, щебень, шлак) с последующим уплотнением катками. Глинобитный пол (рис. 157, а) делают из сме- си, содержащей около 85—70 7о песка и 15— 30 7о глины. Глинобитную смесь необходимо уп- лотнять слоями толщиной не более 100 мм. Для улучшения структуры пола в смесь добавля- ют щебень, гравий или шлак, а также масля- нистые добавки. Эти полы являются жаростойкими, полутеплы- ми, однако они образуют пыль. Гравийные, шлаковые и щебеночные полы. Гра- вийные полы выполняют из гравийно-песчаных смесей, а шлаковые из каменноугольных шлаков (рис, 157, б). Гравийную смесь и шлак укладывают слоями толщиной,не более 200 мм и не менее 100 мм с уплотнением каждого слоя катками. Для щебеночных покрытий применяют одно- родный по прочности щебень из каменных ма- териалов или нераспадающихся металлургичес- юп
ких шлаков, укладываемых слоями 80—200 мм с уплотнением катками (рис. 157, в). Крупность щебня и гравия должны быть 25—75 мм, но не более 0,7 тол- щины укладываемого слоя. В верхний слой покрытия добавляют камен- ную мелочь и высевки с уплотнением кг(тками. Полы эти жестки, беспыльны, холодны и водоустойчивы. Щебеночные полы в большинстве случаев устраивают на складах или в проездах, где ис- пользуются авто- и электрокары и другие транспортные средства на рези- новом ходу. При температуре воздуха на уровне пола не ниже 5° щебеночные покры- тия можно выполнять с пропиткой битумом. Бетонные, цементно-песчаные и мозаичные полы. Покрытия бетонного и цементно-песчаного пола в зависимости от условий эксплуатации назна- чают толщиной 20—40 мм с применением цемента марки 300—400 (рис. 157, г). Бетонные полы имеют более высокую прочность на истирание, чем це- ментные. Для повышения прочности и водонепроницаемости бетонные и цемент- ные полы подвергают флюатированию, т. е. обрабатывают их поверхно- сти водным раствором кремнефтористоводородной кислоты, либо водным раствором кремнефтористых солей магния или алюминия. При необходимости повышения прочности бетонных полов толщину по- крытия принимают равной 15—20 мм, а вместо гравия вводят стальные стружки. Бетонные и цементные полы, как правило, применяют в помещениях, где пол находится под систематическим воздействием увлажнения. Такие полы устраивают также в проездах и проходах, где используется транспорт на резиновом ходу. Полы относятся к холодным, так как име- ют большой коэффициент теплоусвоения. Мозаичные полы по своей конструкции аналогичны применяемым в жи- лых и общественных зданиях. Асфальтобетонные и дегтебетонные полы. Асфальтобетонные полы выпол- няют из горячей смеси битума с пылевидными заполнителями и, как пра- вило, щебнем или гравием, отдельные зерна которого достигают 10—12 мм (рис. 157, д). Асфальтобетонные полы в зависимости от величины меха- нических воздействий укладывают слоем толщиной 25—50 мм, причем по- верхность подстилающего слоя заливают жидким битумом, а поверхность покрытия уплотняют тяжелыми катками. Дегтебетонные покрытия выполняют из горячей смеси дегтя с заполните- лями, применяемыми для асфальтобетона. Асфальтобетонные полы прочны, малоистираемы, водонепроницаемы, не- скользки, имеют относительно небольшой коэффициент теплоусвоения {S=14 ккал/м^ • час • град). 191
Эти полы широко применяют в помещениях промышленных зданий. При высоких температурах они переходят в пластичное состояние. Полы из поливинилацетатно-цементного бетона. Покрытия этих полов представляют собой затвердевшую смесь комплексного вяжущего [порт- ла [гдцемента и поливинилацетатной эмульсии (ПВА)], песка, щебня, пиг- AiCMiTa и воды. По конструкции полы — бесшовное монолитное покрытие, не отличающееся от обычных бетонных полов. Наиболее оптимальной яв- ляется толщина покрытия 18—20 мм. Выравнивающая стяжка по подстилающему слою или плитам перекры- тия должна быть только из цементно-песчаного раствора марки 200 же- стко-пластичной консистенции. Такие покрытия рационально устраивать в производственных зданиях с повышенными требованиями к внешнему виду пола и в цехах, где допу- стимы только незначительные выделения пыли. Покрытия нельзя устра- ивать там, где возможно воздействие растворов кислот и кислых солей, а также в помещениях с интенсивным воздействием на пол воды, эмульсий, растворов и других жидкостей. Полы из штучных материалов К этой группе относятся полы из естественных и искусственных камней, плиточные, торцовые, дощатые, а также из линолеума и релина. Каменные полы. К полам из естественного камня относят полы из булыж- ника и брусчатки. Для булыжных полов (рис. 158, а) используют колотый грубообработан- ный камень высотой 120—200 мм, укладываемый с перевязкой швов па слой крупно- или среднезернистого песка. Готовое покрытие засыпают крупным песком, высевками или гравием крупностью до 10 мм слоем в 10—15 мм. Брусчатку изготовляют из пород однородной структуры (гранита, диаба- за, базальта и др.) высотой камня 100—160 мм. Брусчатку укладывают с перевязкой швов на прослойку из раствора или мастики, а также из песка толщиной 10—15 мм (рис. 158, б, в). Ряды располагают перпендикулярно направлению движения. Швы между камнями заполняют песком, раствором или мастикой. Каменные полы хо- рошо сопротивляются истиранию и ударам, но жестки и холодны. Булыжные полы пылят и плохо поддаются очистке. Брусчатые полы со швами из мастики водонепроницаемы и относительно легко очищаются. Покрытия из камня устраивают в помещениях, пол которых находится йод значительными температурными и механическими воздействиями (напри- мер, в проездах для транспорта на гусеничном ходу). 192
3' Рис. 158. Конструкции полов из естественных камней: а — булыжный, б — брусчатый на песке: J — покрытие; 2 — подстилающий слой; 5 — основание; в — брусчатый на песчаной прослойке: 1 — покрытие; 2 — прослойка; 5 — подстилающий слой; 4 — основание Клинкерные и кирпичные полы. К полам из искусственных камней отно- сят клинкерные и кирпичные полы. Эти полы, как правило, устраивают так же, как и брусчатые, но укладывают их рядами, параллельными сте- нам помещений. В проездах кирпич укладывают продольной «елкой». Эти полы менее прочны, чем брусчатые, но дешевле их. Укладывать клинкер и кирпич можно на ребро или плашмя (рис. 159, а). Эти полы обладают стойкостью к действию кислот, щелочей и масел и хо- рошо сопротивляются воздействию высокой температуры. Полы из плит. В последние годы все больше используют полы из плит ин- дустриального изготовления: бетонных, цементно-песчаных, мозаичных, ксилолитовых, асфальтобетонных и дегтебетонных (рис. 160, а, б). Эти плитки изготовляют из материалов и смесей, удовлетворяющих требова- ниям, приведенным в настоящей главе для одноименных сплошных по- лов. Плиты заводского изготовления, как правило, имеют размер 300X300 и 500X500 мм при толщине 30 Мм. В цехах, где воздействуют химические реагенты, плиты должны быть кислоте- и щелочестойкими, с размерами не менее 150 мм. Толщина прослойки из раствора цементно-песчаного и на жидком стекле должна составлять 10.—15 мМу из горячих битумов и дегтевых мастик — 2—3 ла«, а из холодных — не более 1 мм. Толщина швов между плитами размером до 200 мм не должна превышать 2 мм, а более крупными плитами — 3 мм. В горячих цехах при нагреве пола до 1400°, при повышенных требовани- ях к ровности и чистоте пола применяют покрытия из чугунных плит (рис. 160, в), отличающихся высокой прочностью. Покрытие это — глад- кое, жесткое и холодное. Для таких полов применяют чугунные плиты с опорными выступами 7 Б. я. орловский, П. П. Сербинович. 193
СЙХЕ в) 3 Vc J . . I :у?.''Л Pf^:'!^^^!®^^^^ ^i- / г- ГЗД ^ оо*. о. V *?«:.:f?.t •<?.-.i^^1 Рис. 159. Полы из клинкера. а — клинкер, уложенный на ребро на песке: J — покрытие; 2 — подстилающий слой; 3 — основание; б — то же, на песчаной прослойке: в — то же, уложенный плашмя на мастике: 1 — покрытие: 2 — лрослойка; s — подстилающий слой: 4 — основание а) 1 г 6) ¦о- а- Kfi^T^k^ т^. % •ооо<?. '9 ¦•"о.о • »/ с Рис. 160. Конструкции плиточных полов: а — бетонных по грунту; б — из цементно-песчаных, мозаичных, металлоцемеитных, керамических и других плиток по плите перекрытия: 1 — покрытие: 2 — прослойка, 3 — перекрытие; в — из чугун- ных плит с опорными выступами: 1 — покрытие; 2 — прослойка; 3 — подстилающий слой: 4 — осно- вание (для полов а, в) (HP 154—53) размером 300X300 и 500X500 мм. Верхнюю поверхность для уменьшения скольжения делают рифленой. Такие плиты укладывают по песчаной прослойке толщиной 80 мм на под- стилающий слой из бетона. Полы с покрытиями из плиток, изготовленных из различных полимерных материалов, рассмотрены во II томе этого учебника. Торцовые и дощатые полы. Для торцовых полов (рис. 161, а, б) применя- ют деревянные шашки прямоугольной или шестигранной формы, изготов- ленные из древесины хвойных или некоторых твердых лиственных пород. Шашки применяют в пределах участка одной породы древесины и одина- ковой высоты. Ширина прямоугольных шашек должна быть в пределах 40—100 мм, ше- стигранных 120—200 мм, их длина 100—260 мм при высоте 60—80 мм. Полы укладывают из антисептированных шашек на песчаную прослойку 194
толщиной 10—20 мм, а на битумную или дегтевую мастику слоем в 2—3 мм. Такие полы обладают малой истираемостью, теплы, беспыльны и бесшумны, однако для их изготовле- ния расходуется много древесины. Устраивают их в механических, сборочных и тому подобных цехах. Дощатые полы настилают в относительно небольших по площади цехах, при незначительных нагрузках и отсутствии мокрых процессов. Такие полы в боль- шинстве случаев укладывают по антисептированным лагам, которые втапливают в подстилающий слой (рис. 161, в). Полы из линолеума и релина. Полы из линолеума и релина применяют в лабораторно-технических и про- мышленных зданиях с точным технологическим про- цессом (рис. 161, г). (Описание этих полов дано во 2-м томе настоящего учебника.) Детали полов Наиболее важными конструктивными деталями по- лов являются: примыкания друг к другу полов с раз- личными типами покрытий; деформационные швы; устройства полов в зоне прохождения железнодорож- ных путей; примыкания полов в мокрых цехах к сте- нам и колоннам. В зонах примыкания бетонных, цементно-песчаных, мозаичных и металло-цементных покрытий полов к покрытиям других типов (в местах значительных ме- ханических воздействий от движения транспорта, ударов и пр.) необходимо предусматривать установ- ку окаймляющих элементов (рис. 162, а, б). В моно- литных полах во избежание образования трещин вследствие колебаний температуры или усадки бетона устраивают деформационные швы на всю толщину подстилающего слоя (рис. 162, в). Расстояние между деформационными швами в полах на грунте в обоих направлениях принято равным 8 — 12 м. В полах на перекрытиях деформационные швы устраивают только в местах нахождения деформаци- онных швов здания. ш^т г) l-^f^:* 3 Рис. 161. Конструк- ции деревянных ао- лов и полов из ру- лонных материалов: а — юрцовых на песча- ной прослойке; б — TL же, на мастике: 1 — пок- рытие; 2 — прослойка; S — подстилающий слой; 4 — основание; в — доща- тых: 1 — покрытие; 2 — прослойка; S — стяжка; 4 — подстилающий слой; 5 — основание; 6 — лага антисептированная и покрытая битумом: г — полы из линолеума на холодной стяжке: J — покрытие; 2 — стяжка; 3 — подстилающий слой. 4 — основание 195
Рис. 162. Детали полов: а — окаймление покрытий в местах примыкания; б — то же, при различных толщинах сопрягаемых покрытий: 1 — окаймляющий уголок; 2 — анкер через 0,5—0,6 м для крепления окаймляющих угол- ков; 3 — покрытие; 4 — бетонный подстилающрп*! слой или перекрытие; л — цементно-песчаная стяж- ка; 6 — бортик; в — деформационные швы монолитных полов: i - монолитная одешда; 2 —жесткий подстилающий слой; 5 — компенсатор из оцинкованной стали; 4 — заполнение шва Таблица И Технико-экономические характеристики некоторых видов полов Виды полов Бетонный по бетонному подстилающему слою толщиной 150 Л1Л1 . . Асфальтобетонный на битумной мастике по щебеночному подсти- лающему слою тол- щиной 150 мм . . , Деревянный торцовый на прослойке из песка по щебеночной подго- товке толщиной 150 jujvi с заполнением швов битз^мной масти- о , а о. S ^ о с 30 40 80 S о S» .11.20 111,05 5,05 л j г о 2. S о а Малая Малая Малая 8 ' а о 1 со До 10° До 50*» 1 До 1 50° Химическая стойкость Неустойчив против воздействия кислот. Щелочестоек в сухом состоянии. Стоек против воздействия минеральных масел, бензина и керосина Стоек против кислот и щелочей. Неустой- чив против воздей- ствия бензина и ма- Неустойчив против воз- действия кислот и щелочей, керосина, бензина и минераль- 8^ о ^ о . «со ^^ 0.19 0.14 0.39 196
^) рт^'^'!^ У///у^//////////у>///М\ ш -t- Ур Для заполнения швов приме- няют битумные или дегтевые мастики, а в местах, где тем- пература выше 100°, — песок или асбестовые материалы. В местах прохождения же- лезнодорожной колеи голов- ки рельсов нужно распола- гать на уровне поверхности покрытия. Вдоль железнодо- рожных путей следует насти- .лать покрытия из штучных материалов, позволяющих быструю разборку при ремон- те. На рис. 163 показано уст- ройство пола в местах прохо- ждения железнодорожных путей. В местах примыкания полов к стенам, колоннам и другим , конструкциям здания, в мок- рых цехах, при интенсивном воздействии на пол производственных жидкостей устраивают плинтусы, особенно там, где к внешнему виду помещений предъявляются повышен- ные требования. В табл. 11 приведены сравнительные технико-экономические характери- стики бетонных, асфальтобетонных и деревянных торцовых полов. Рис. 163. Полы в зоне железнодорожных путей: а — широкой колеи с покрытием из бетонных сборных плит; J — плиты 500x500x80 мм из бетона марки 200; г— песчаный балласт; з — шпалы; 4 — покрытие пола; 5— подстилающий слой; б — узкой колеи при расположении путей в толще пола; 1 — покрытие; 2 — бетонный подсти- лающий слой: 3 — металлические шпалы; 4 —• грунт ос- нования
ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ § 30. ВОРОТА И ДВЕРИ. РАБОЧИЕ ПЛОЩАДКИ. ЛЕСТНИЦЫ. ПЕРЕГОРОДКИ Ворота и двери Типы и конструкции ворот в промышленных зданиях зависят от вида транспортных средств (железнодорожных составов, автомобилей, электро- и автопогрузчиков, тягачей и др.) и размеров оборудования. Расстояние между воротами в большинстве случаев устанавливают по технологичес- ким требованиям. В зависимости от способа открывания ворота устраива- ют следующ,их видов (рис. 164): распашные, раздвижные, подъемные и свертываемые. Створки таких ворот могут быть деревянные, деревянные со стальным каркасом и целиком стальные. Часто верхнюю часть полотнищ ворот из- готовляют с остеклением. Размеры ворот по высоте должны быть кратными 1200 мм и принимают их по ГОСТам и типовым чертежам. G) пп 6) ^У< Рис. 164. Общие схемы ворот: а— распашные ворота; б — раздвижные: в — подъемные: г — свертываемые 198
Высота ворот в свету для пропуска средств безрельсового транспорта дол- жна превышать высоту средств транспорта не менее чем на 200 мм и быть не менее 2,4 м. Ширина ворот должна быть не менее 1,8 м или превышать наибольшую ширину средств транспорта не менее чем на 600 мм. С наружной стороны ворот следует устраивать пандусы с уклоном не бо- лее 0,1. Размеры проемов ворот принимают с учетом габаритов подвижного соста- ва или машинного оборудования. В практике промышленного строитель- ства обычно эти размеры составляют 2X2,4; 3X3; 4X3; 4X3,6; 4X4,2 м и железнодорожных ворот — 4,7X5,6 м. Ворота устанавливают в стальную или железобетонную раму, жестко связанную с конструкцией стены. Чтобы избежать применения доборных элементов, проемы ворот на глухих участках стены следует располагать в крайних случаях. Рациональнее размещать ворота со сдвижкой в ту или другую сторону от оси шага ко- лонн, так как в этом случае неиндустриальньте доборные элементы распо- лагают только с одной из сторон ворот. Проще размещать воротные прое- мы в пределах остекленных проемов, поскольку количество доборных эле- ментов ограничивается участком цоколя. Согласно СНиП П-М. 2—62, ширину проемов ворот следует принимать кратной 600 мм, В этом случае наиболее массовым габаритом проемов во- рот будет 3,6X6,0 м. Размер таких ворот по высоте согласуется с унифи- цированными размерами стеновых панелей. Ширина проемов ворот соот- ветствует размеру шага колонн (6 м) и состоит из глухой части и створ- ной, причем последняя может быть разной величины в зависимости от габаритов транспортных средств. Ворота высотой до 3 ж делают деревянные со стальными накладками в уг- лах. Полотнища состоят из обвязки, средника и заполнения из слоев шпун- тованных досок с утепляющей прокладкой из минерального войлока. Та- кие полотнища усиливают против провисания и перекоса диагональными тягами из круглой стали. Для пропуска относительно небольшого количе- ства работающих в воротах предусматривают калитку. В воротах значи- тельных размеров (высотой и шириной от 3 л« и более) применяют полот- нища со стальным каркасом (обвязки из швеллеров, средники из дву- тавров) . На рис. 165, а, б показаны типовые распашные ворота. В промышленных зданиях с панельными стенами участок в пределах при- нятого шага колонн между рамой ворот и панельными стенами чаще всего заполняют кирпичной кладкой (рис. 165, в). Раздвижные ворота (рис. 166, а) устраивают в большинстве случаев в го- рячих цехах или складских зданиях, где неплотность притворов не имеет значения, и если нет места для распахивания полотнищ. Полотно имеет стальной каркас с обвязкой из швеллеров и средников из двутавров. Заполняют каркас деревянными коробками и щитами. 199
г/шш///л щ^ 3000 W По П-Е ш U700 12000 Щ А^^^^^-Щ 3000 10 Рис. 165. Распашные двустворные ворота: а— для автомобильното транспорта, размером 4,0x3,0 зл\ б—-размером 4,7X5,6 для про- пуска железнодорожного транспорта; при шаге колонн 6 л»; в — то же, при шаге колонн 12 л« при панельных стенах: i — железобетонная рама для навески ворот; 2 — кирпичная кладка
ШШШ^ШШШ. Рис. 166. Раздвижные и подъемные ворота: а — раздвижные размером 4,7x5,6 м для пропуска железнодорожного транспорта; б — подъемные: 1 — положение полотен при открытых воротах; 2 — стальная рама; s — подъемные полотна Полотно ворот подвешивают к верхней направляющей при помощи двух роликов, прикрепленных специальными подвесками. • В нижней части ворот устанавливают два ролика, имеющие назначение направлять полотно при его движении по нижней направляющей. Подъемные цеховые ворота (рис. 166, б) состоят из четырех полотен, ко- торые при подъеме складываются и размещаются внутри цеха над прое- мом. Поднимаются ворота тросами, которые наматываются на барабан. Барабан вращается от электродвигателя через редуктор с самотормозя- щейся червячной парой. Для удерживания ворот в любой точке висячего положения предусмотрен колодочный электромагнитный короткоходовый тормоз, срабатывающий при выключении тока. Скорость подъема 8 mImuh, время полного открывания 32 сек. Управление кнопочное, обслуживается из цеха, предусматривает подъ- ем, спуск и остановку ворот на любой высоте. 201
Воздушные или воздушно-тепловые завесы (воздушные завесы с подогре- вом воздуха) предусматривают: у ворот, открывающихся чаще 5 раз в сме- ну, или не менее чем на 40 мин, а также у технологических проемов отап- ливаемых зданий и помещений, возводимых в районах с расчетной тем- пературой наружного воздуха для проектирования отопления —15° и ниже, когда исключена возможность устройства шлюзов. Двери производственных зданий по своей конструкции аналогичны две- рям гражданских зданий. Они отличаются от последних простотой устрой- ства и отделки, а при необходимости — большим сечением обвязок и повы- шенной прочностью обшивки. Рабочие площадки. Лестницы Для удобства обслуживания технологического оборудования внутри цеха устраивают специальные площадки, обычно называемые рабочими. Пло- щадки состоят из балок, настила, ограждения и лестниц. В большинстве случаев применяют открытые металлические лестницы, имеющие уклон 60° и более с маршем в две тетивы из полосовой стали и проступей из листовой стали (рис. 167, а) или из прутков (рис. 167,6). Рабочие площадки монтируют по специально устанавливаемым колоннам или опорам технологического оборудования, а также иногда по несущим конструкциям зданий. Встречаются многоярусные площадки, балки ко- торых имеют жесткие сопряжения с колоннами, образуя многоэтажный каркас (см. рис. 42). Технологические площадки можно подразделить на следующие группы: рабочие площадки, предназначенные под тяжелое оборудование (с полез- ной нагрузкой 1000—3000 кГ/м^); смотровые и ремонтные площадки, устраиваемые у тяжелого оборудова- ния — котлов, аппаратуры или же под легкое технологическое оборудова- ние (с полезной нагрузкой 400—1000 кГ/м^); переходные^ посадочные и смотровые, предназначаемые для обслужива- ния подъемно-транспортного оборудования (с полезной нагрузкой 200— АОО кГ/м^). При тяжелом, стационарном или подвижном оборудовании (например, в сталеплавильных цехах) площадки опирают на собственные колонны, а в ТЭЦ — на колонны каркаса, чтобы конструкции площадок для техноло- гического оборудования не препятствовали свободе температурных де- формаций оборудования, между настилом площадки и оборудованием пре- дусматривают зазор. 202
ПоЫ Рис. 167. Служебные лестницы и рабочие площадки: а, б — типы лестниц; в — узел опирания на колонну балок рабочей площадки; г — лестница и пло- щадка для обслуживания крана При устройстве специальных колонн в несколько ярусов по высоте пло- щадки чаще всего делают съемные на болтах (по типу сборно-разборных этажерок). Настил площадок может быть выполнен из рифленой стали толщиной до 8 мм.. На рис. 167, в показана конструкция узла опирания на колонну балок сбор- но-разборных площадок. В производственных зданиях промышленных предприятий лестницы в зависимости от назначения подразделяют на основные и вспомогательные, 203
к которым относят служебные, пожарные и аварийные. В многоэтажных зданиях основные лестницы могут быть встроенные или пристроенные к зданию и по своей конструкции аналогичны лестницам гражданских зда- ний. Такие лестницы предназначены для массовой эвакуации или повсе- дневной нормальной эксплуатации. По служебным лестницам обеспечивается связь между рабочими площад- ками технологического оборудования, этажерками или для дополнитель- ного сообщения между этажами. Такими лестницами пользуется неболь- шое количество работающих и делают их простой легкой решетчатой кон- струкции, занимающей минимальное место. Для подъема на мостовые краны используют специальные лестницы (рис. 167, г) с площадками, прикрепленными к колонне. В производственных зданиях высотой до верха карниза более 10 м долж- ны быть предусмотрены наружные стальные пожарные лестницы; в зда- ниях с фонарями и перепадами высот, кроме того, устанавливают пожар- ные лестницы, соединяющие покрытия, в разных уровнях. Пожарные лестницы надлежит проектировать для зданий высотой до вер- ха карниза (или до верха парапета) 30 ж и более, наклонные под углом не более 80°, шириной 700 мм и с промежуточными площадками не реже чем через 8 ж по высоте; для зданий высотой до верха карниза (или до верха парапета) менее 30 м — вертикальные, шириной 600 мм. Расстояние между пожарными лестницами по периметру здания должно быть не более 200 м. Пожарные лестницы не доводят до поверхности зем- ли на расстояние 1,5—1,8 м. Аварийные лестницы предназначены только для эвакуации людей при пожаре или аварии и по своей конструкции, как правило, не отличаются от подобных же лестниц гражданских зданий. Перегородки Перегородки производственных зданий относятся к внутренним ненесу- щим элементам вертикальных ограждающих конструкций. Они предна- значены для разделения крупных помещений на более мелкие, для выде- ления самостоятельных производственных отделений и участков, а также вспомогательных и обслуживающих помещений (складов и пр.). Перегородки в зданиях промышленных предприятий рекомендуется со- оружать каркасные из легких материалов с учетом возможности их демон- тажа, т. е. сборно-разборного типа. Такие перегородки чаще всего можно устраивать в виде инвентарных щи- тов высотой 2,5—3 м при ширине 0,5—1 м из металла (сталь, алюм-иний) или железобетона. Особенно удачными могут быть конструкции из легких 204
Рис. 168. Сборно-разборная перегородка из стальных щитов: а — остекленная; б — с металлической сеткой; в — сопряжение смежных щитов; г — стойка-вкладыш; в — несущая стойка; е — укрепление щитов к полу; ж — укрепление стойки к фундаменту; з — де- таль крепления щита; I — стекло; 2 — сетка; В — стойка И прочных пластмасс. Значительно реже применяют деревянные щиты. Металлические перегородки монтируют из легких щитов (рис. 168), обвяз- ка которых сделана из сварных прокатных уголков. В верхней части щи- та натянута стальная сетка, а в нижней сделано заполнение из металли- ческих листов толщиной 2 мм. Если необходимо иметь естественное осве- щение, в верхнюю часть щита устанавливают остекленные переплеты. 205
Для придания конструкции щитовой перегород- ки необходимой устойчивости и жесткости в уг- лах, а также при большой протяженности пере- городки не реже чем через 6 м устанавливают <^тойки из уголков. В верхней зоне щиты соединяют между собой накладками. В цехах с повышенными требова- ниями к чистоте каркас перегородок выполняют из прессованного алюминиевого профиля, а ог- раждающую часть перегородки — из витринного неполированного стекла толщиной 6—8 мм или полимерных материалов (рис. 169). Железобетонные сборные щитовые перегородки собирают из комплекта, включающего следую- щие элементы: несущие стойки — вкладыши, щитовые панели глухие или с остеклением, верхние и нижние обвязки, а также плиты фун- даментов (рис. 170). При высоте помещений одноэтажных производ- ственных зданий 6—8 м и более перегородки де- лают со стальным каркасом или фахверком и легким заполнением. tn 65 fi"^ г -1^ Л^ ^ ^ ш fZ6 ^ ^ т н /^^ Рис. 169. Примеры кон- струкций сборно-разбор- пых перегородок с алю- миниевым каркасом 'г иов-в п 1 щ Пд 1 у к J т По^'А 1-Л \А По 6-6 ^ ^ '•? -^*^:| Ш)\ Рис. 170. Сборно-разборная перегородка из железобетонных панелей: с — общий вид; б — план; в — панель; J — рядовая панель; 2 — доборная стандартная панель: 8 — не- сущие стойки: 4 — стойки-вкладыши: s — верхняя обвязка; 6 — нижняя обвязка; 7 — дверь 206
§ 31. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ. ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ПРЕГРАДЫ Здания разделяют на отдельные температурные блоки — отсеки при по- мощи деформационных (температурных) швов (см. рис. 21 и 22). Эти швы предназначены для уменьшения величины усилий, возникающих в конст- рукции здания от изменений температуры. Расстояния между темпера- турными швами для железобетонных сборных каркасов принимают рав- ными 72 м. Деформационные швы размещают с таким расчетом, чтобы воз- никающие в температурном отсеке усилия (входящие в дополнительные сочетания нагрузок от изменений температуры) не требовали дополни- тельного усиления арматуры элементов. Простым решением деформационного шва является установка парных ко- лонн, поддерживающих конструкции смежных участков одноэтажного промышленного здания, разделенных швом (рис. 171). При устройстве деформационных швов возможен случай, когда один из двух ригелей при опирании на колонну каркаса здания имеет катковую (подвижную) опору, другой — столиковую неподвижную опору (см. рис.90). В многоэтажных производственных зданиях деформационные швы устраи- вают на спаренных колоннах путем расположения рам по обе стороны шва (рис. 172). Для предотвращения опасных усилий от неравномерной осадки железо- бетонных конструкций зданий значительной длины, состоящих из элемен- тов различной этажности или же опирающихся на j^p ^qq участки с различными грунтами, предусматрива- ют осадочные швы, кото- рые доходят до подошвы фундамента; устраивают их по аналогии со швами, выполняемыми в граждан- ских зданиях. Осадочные швы одновре- менно являются и темпе- ратурными. На рис. 173, а показано устройство деформацион- ного шва в месте примыка- ния пролетов взаимно пер- пендикулярного направле- ния одноэтажного произ- Рис. 171. Деталь устройства деформационного шва в панельной стене одноэтажного производственного здания: -Г 1 — стеновая паьель; 2 ~ эластичный заполнитель: •' — колон- на: 4— шов 207
Рис. 172. Детали устройства деформационных швов в многоэтажных производствев- ных зданиях: а — при опирании плит на полки балок; & — то же, сверху балок Бедственного здания с панельными стенами, а на рис. 173, б — с кирпич- ными. Описание деталей устройства деформационных швов в покрытиях и полах производственных зданий дано соответственно в § 21 и 29. Здания, имеющие значительные размеры, нужно разделять на более мел- кие части противопожарными преградами, для того чтобы при возникно- вении пожара в одной части здания огонь не проник в соседнюю и не рас- пространился по всему зданию. Чтобы предотвратить распространение пожара по вертикали, применяют горизонтальные преграды — несгораемые перекрытия, а в горизонтальном направлении — несгораемые стены (брандмауэры) или в одноэтажных зданиях—несгораемые покрытия, получившие название противопожарных зон, запроектированных в соответствии с требованиями противопожарных норм (СНиП П-А. 5—62). Противопожарные стены перерезают по вертикали все конструктивные элементы здания и выступают за пределы кровли для предупреждения переброски огня с одной части крыши на другую. Если по условиям производства устроить противопожарные стены невоз- можно (например, при наличии мостовых кранов), то противопожарны- ми преградами служат противопожарные зоны, которые представляют со- бой несгораемую полосу, перерезающую здание по всей его ширине. На участках противопожарных зон все конструктивные элементы должны быть несгораемые. По краям зоны устраивают гребни, возвышающиеся над поверхностью кровли и покрытия фонаря. 208
со 5 7 Рис. 173. Конструкция деформационного шва: с —со стенами из крупных панелей. /—деформационный шов; 2 — стропильнад балка} 5 —тоже подстропильная балка; 4 — компенсатор из кровельной стали; 5 — кровельная сталь; в — гидроизоля ,*и«»ж, f^ ^.^^y,^^^^^^.^^ ^.^-жж,, w ГИДрОИЗОЛЯ" зол; г — оолт диаметром e-iu мм; гг — доски 40x100 мм:, б — со стенами из кирпича, 1 —фартук; 2—фальц; -5 — кровельная сталь; 4 — компенсатор; 5 —утеплитель! в— раствор: цич ИЗ мастики изол; 7 — болт диаметром 8-10 мм\ 8 1 — фартук; 2~ фальц; 3 — г "- — "— 7— деревянная рейка: 8 — доска § 32. УСТАНОВКА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ. БОРЬБА С ВИБРАЦИЕЙ И ШУМОМ Проектирование и устройство фундаментов под машины является весь- ма сложной задачей строительной практики. Сложность связана в основном с характером тех сил, которые возникают при работе машин. Силы эти, быстро изменяющиеся во времени как по величине, так и по направлению, являются причиной возникновения ви- браций фундаментов машин, которые в свою очередь вызывают сотрясение грунта, часто распространяющееся на значительные расстояния и пере- дающееся окружающей застройке. В ряде случаев такие вибрации способ- 209
ствуют росту деформаций и осадке не только самих фундаментов машин, но и соседних сооружений. С точки зрения строительной механики основными характеристиками ма- шин являются показатель величины сил инерции, возникающих при рабо- те машин (интенсивность), вид и частотная характеристика динамичес- кого воздействия машин на фундамент. По интенсивности все машины условно можно разделить на два класса. К первому из них относят машины неспокойного действия, при работе ко- торых возникают значительные силы инерции; такие машины называют машинами с динамическими нагрузками. Ко второму классу относят ма- шины спокойного действия, неуравновешенные силы инерции движущих- ся частей которых относительно невелики. Машины первого класса по виду динамического воздействия на фунда- менты разделяют на машины периодического и непериодического дейст- вия. В зависимости от расчетного значения амплитуд вибрации фундамен- тов под машины последние разделяют на низкочастотные (с кривошипно- шатунными механизмами) и высокочастотные (под турбоагрегаты и электромашины). Конструкция фундамента под любую машину должна обеспечивать удоб- ное ее размещение, надежное крепление и удовлетворять следующим тре- бованиям: прочность, устойчивость и выносливость; отсутствие чрезмерных осадок и деформаций, нарушающих условия, необ- ходимые для нормальной эксплуатации машин; отсутствие сильных вибраций, мешающих работе машин и обслуживаю- щего ее персонала, а также создающих помехи деятельности данного или соседнего объекта. Два первых условия при проектировании фундаментов под машины игра- ют второстепенную роль, что вызвано рядом общих особенностей этих фундаментов. Во-первых, фундаменты машин по условиям размещения имеют в боль- шинстве случаев такие размеры, при которых удельное статическое дав- ление, передаваемое на основание, колеблется в пределах 0,2—0,6 кГ/см^ при фундаментах так называемого бесподвального типа и 1—2 кГ/см^ — подвального типа. Следовательно, по условиям прочности почти всякий грунт может быть надежным основанием под фундамент машин. Во-вторых, благодаря компактности фундаментов под машины, имеющих относительно некрупные габариты и простую форму плана, возможность неравномерных осадок основания практически мало вероятна. В-третьих, в связи с условиями размещения машин, принимают неболь- шие размеры фундамента по высоте, при которой слабо армированные (или неармированные) фундаменты свободно выдерживают передаваемые на них нагрузки. 2t0
Вследствие относительной легкости, компактности, жесткости и прочно- сти фундаментов под машины соблюдение проектировщиком двух первых требований, как правило, не вызывает затруднений. Осуществление треть- его требования—не допускать возникновения сильных вибраций фундамен- тов машин, а также соседних с ними зданий и сооружений — представ- ляет собой задачу значительной сложности. При выборе рациональных форм и оптимальных размеров фундаментов под машины следует иметь в виду, что для большинства машин наилучши- ми являются сравнительно легкие фундаменты типа плиты с достаточно развитой подошвой, в то время как большой вес фундамента и большая глубина заложения не оказывают особенного влияния на повышение ка- чества и надежность конструкции фундамента. Основные положения современной методики выбора главных размеров фундаментов под машины, в полной мере отвечающие требованиям как надежности, так и экономичности, сводятся к нижеследующим соображе- ниям. Главным условием выбора наивыгоднейших размеров массивных фунда- ментов под машины (за некоторым исключением) является определение минимальной глубины заложения. Назначение этого размера не связано с требованиями расчета и в общем случае зависит только от условий раз- мещения и крепления машины, а также от характера грунтов строитель- ной площадки. Определять размеры подошвы фундаментов нужно по расчету, причем указанные размеры следует назначать во всяком случае не меньшими, чем это необходимо по условиям размещения машины. Проектировщик в каждом случае обязан прежде всего определить мини- мальную высоту фундамента по заданным условиям размещения и креп- ления машины. Затем он может окончательно установить глубину зало- жения и выбрать типы основания с учетом имеющихся грунтовых усло- вий строительной площадки, а также предварительно наметить размеры подошвы фундамента. Конструкции фундаментов под машины с динамическими нагрузками под- разделяют на два основных вида: массивные (жесткие) и рамные фунда- менты (с нежестким верхним строением). Массивные фундаменты получили наибольшее применение для установки машин всех видов. Такие фундаменты выполняют в виде сплошных бло- ков или плит с подошвами прямоугольного очертания, выемками, шахтами и отверстиями, необходимыми для размещения и крепления частей уста- новки (машин, вспомогательного оборудования и коммуникаций), а так- же для ее обслуживания в процессе эксплуатации. В зависимости от особенностей компоновки машинных установок массив- ные фундаменты устраивают без подвала или с подвалом. Фундаменты бесподвального типа (рис. 174) наиболее распространены — у них нет 211
а) nol'i , ^ ^_i ^ Уробеиь ,"" ' ^\ пола / План Ш IZI PF?J=^ ^ 'П .i?_ ^; План Л п о 0 D 1 О о о о о 1 о ° 1 1 1 о а D о о 1 1 о о D D ° 1 1 1 /'»>г 1 По I'l 6,5 развитой надземной части, и применяют их для машин, устанавливаемых на уровне самого нижнего этажа здания. Фундамен- ты подвального типа (рис. 174, б) имеют сильно развитую надземную часть, высота которой обычно соответствует высоте нижнего этажа. Особенностью массивных фундаментов яв- ляется их большая жесткость, что позволя- ет пренебрегать в расчетах деформациями таких фундаментов и рассматривать их как твердое тело. Массивные фундаменты под машины воз- водят почти исключительно из армирован- ного бетона. Конструктивные решения рамных фунда- ментов, относящихся к подвальному типу, крайне разнообразны. Однако обп^им для всех фундаментов этого типа является наличие несущей машину пространствен- ной многостоечной жесткой рамы, заделан- ной стойками в мощную опорную плиту (рис. 174, в). Горизонтальные элементы указанной рамы образуют площадку, пред- назначенную для установки машины и ее обслуживания. В многоэтажных зданиях машины и обо- рудование устанавливают по плитам меж- дуэтажного перекрытия. На перекрытиях обычно монтируют сравнительно легкое оборудование, которое вызывает местные вибрации конструкций зданий или соору- жений. Эти вибрации воспринимают несу- щие конструктивные элементы и передают их подошве фундаментов. На рис. 175 приведен пример крепления Рис. 174. Фундаменты под машины: а — бесподвального типа — под горизонтальный поршне- вой компрессор; б — подвального типа — под горизонталь- ную паровую машину; в — рамный фундамент — под тур- богенератор
Щ800 лооо , 9,000 6000 6 лооо оборудования многоэтаж- ного производственного здания. От работы машин и обору- дования, расположенных на перекрытиях или на отдельных фундаментах, здания испытывают сотря- сения и вибрации, которые могут повредить конструк- цию здания и вредно отра- жаются на здоровье рабо- чих. В связи с этим проб- леме борьбы с вибрациями в произодственных здани- ях нужно уделять большое внимание. Вибрации кон- струкций зданий наблюда- ются в тех случаях, когда двигатель жестко смонти- рован на междуэтажном перекрытии или на фунда- менте, непосредственно связанном с несущими конструкциями здания. Возникающие при работе механизмов инерционные силы могут вырвать анкер- ное крепление, передава- ясь в виде импульсов фун- даменту механизма. В тех случаях, когда от- дельные части зданий об- ладают собственными ко- лебаниями, частота кото- рых совпадает с частотой импульсов, в здании могут возникать поврежде- ния (трещины, смещения частей конструкций и т. п.). Погасить вибрации можно устранением жестких связей между машиной и ее фундаментом. Для этого применяют упругие элементы — амортиза- торы, размещаемые между источником вибрации и его основанием, кото- рые могут быть в виде прокладок из упругих материалов (например, ре- зины, пробки, битумизированного войлока, асбеста и других эластичных материалов) -или стальных пружин. 213 МО 00 1Ур'.ч.п 6000 6 6 Рис. 175. Технологическое оборудование многоэтаж- ного производственного здания: 1 — расположенное на плите перекрытия; 2 — прикрепленное к колонне; 3 — провисающее
Рис. 176. Пример установки генератора на пружинных амортизаторах: а — общий вид; б — двухпружинный амортизатор Агрегаты, возбуждающие вибрации, следует устанавливать в подвалах или первых этажах здания на массивных фундаментах, не связанных с конст- рукциями здания. Для устранения распространения вибраций агрегата через грунт по пери- метру между фундаментом и грунтом оставляют разрыв, представляющий промежуток шириной не менее 70 мм, который заполняют рыхлыми мате- риалами (например, шлаком). При расположении фундаментов под агрегаты на междуэтажном перекры- тии задача виброизоляции усложняется, так как приходится применять упругие амортизаторы. Прокладки из резины, пробки или войлока не во всех случаях приводят к ослаблению передачи вибраций. Они хорошо задерживают их распространение при сравнительно высокой частоте ко- лебаний, возникающих при большом числе оборотов машины (2000— 3000 об/мин и выше). Наибольшие трудности возникают, когда необхо- димо ослабить вибрации низких частот (ниже 25—30 гц), эффективное ослабление которых в большинстве случаев возможно лишь с помощью амортизаторов из стальных пружин (рис. 176). Динамические воздействия на здания, вызываемые работой моторов, стан- ков и различных машин, установленных в цехах, являются причиной воз- никновения не только вибраций конструкций, но и производственного шу- ма, вредно действующего на нервную систему и вызывающего утомление рабочих. Борьба с шумом ведется тремя способами: ослаблением шума в местах его возникновения, изоляцией и поглощением. Если ослабить шум не уда- ется, то стремятся изолировать источник шума от окружающей среды с помощью различного типа ограждений (например, кожухов). Если изо- ляция шума не приводит к значительному эффекту, то устраивают звуко- изоляцию посредством облицовки внутренних поверхностей помещений звукопоглощаемыми материалами.
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ § 33. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Общие положения Использование естественного дневного света для освещения помещений и рабочих мест производственных зданий является одним из важных фак- торов, способствующих улучшению санитарно-гигиенических условий тру- да, повышению его производительности в дневное время, а также улучше- нию качества продукции, уменьшению травматизма. Степень и равномерность освещения помещений естественным светом за- висит главным образом от формы, размеров и расположения светопроемов. В небольших помещениях гражданских зданий площадь светопроемов определяется в соответствии с нормами как некоторая часть площади по- ла. Например, как указывалось в главе 20 II тома настоящего учебника, площадь окон в жилых комнатах квартир и общежитий и в номерах го- стиниц должна быть не менее 1:8 — 1: 10 площади пола в зависимости от климатических условий. Такой метод определения и нормирования освещенности, называемый ге- ометрическим, не является совершенным — он дает удовлетворительные результаты только для помещений небольших площадей. При проектировании освещения на основе геометрического метода норми- руется не сама освещенность, а лишь один из факторов, влияющих на ос- вещенность, а именно — площадь световых проемов. Остальные факторы— светопотери вследствие поглощения света стер^лами и их загрязнения, уменьшение освещенности от затемнения переплетами и соседними зда- ниями, а также влияние неравномерности расположения светопроемов — не учитываются.
Кроме того, при таком проектировании освещения сравнить освещенность в той или иной точке помещения невозможно, так как освещенность нб выражается в цифрах и не учитывается закон ее распределения в поме- щении. ^ Более совершенный светотехнический метод нормирования есте- ственной освещенности учитывает все факторы, влияющие на интенсив- ность освещения, позволяет обеспечить необходимые уровни освещенности в различных точках помещения. Светотехнический метод применяют при проектировании больших помещений производственных и общественных зданий. В этом случае освещенность определяется при помощи светотех- нических расчетов, основанных на законах фотометрии *. При проектировании естественного освещения светотехническим методом необходимо искать некоторое оптимальное решение, которое наиболее полно учитывает не только санитарно-гигиенические требования, но и эко- номические, поскольку всякое излишнее увеличение площади светопрое- мов приводит к повышению эксплуатационных расходов (добавочные теп- лопотери через проемы вызывают дополнительные расходы на отопление, увеличиваются расходы на ремонт и очистку остекления). Кроме того, при больших площадях остекления появляется опасность перегрева помеще- ний в летнее время, что особенно существенно для южных районов, и из- лишние тепловые потери зимой в северных и центральных районах страны. Естественное освещение различают: боковое — через окна в наружных сте- нах, верхнее — через световые фонари и проемы в покрытии и комбини- рованное — когда к верхнему освещению добавляется боковое. Основные светотехнические понятия Энергия, передаваемая путем излучения, называется лучистой. Мощность лучистой энергии, оцениваемую по производимому ею на нормальный глаз человека световому ощущению, называют световым потоком и обо- значают F. За единицу светового потока принят люмен (лм), соответствующий мощ- ности^вг при длине волны Я=0,555^х и определяемый по специальным эталонам. Величина светового потока является характеристикой источника света. Для оценки условий освещения, создаваемых источником света, пользу- ются понятием освещенности. * Светотехнические расчеты и методы проектирования естественного освещения по- мещений излагаются в строительной светотехнике. Основные положения этих рас- четов приведены ниже. 218
Освещенностью Е поверхности называется отношение величины падаю- щего светового потока F к площади освещаемой поверхности: За единицу освещенности принимается люкс (лк), равный освещенности поверхности в 1 м^у на которой равномерно распределен световой поток в 1 лм. Практически не представляется возможным установить минимальные зна- чения освещенности внутри помещения в люксах вследствие крайнего непостоянства природных условий естественного освещения под открытым небом. В связи с этим освещенность помещений выражают не в абсолют- ных единицах (люксах), а в относительных — в виде коэффициента есте- ственной освещенности (к.е.о.). Этот коэффициент представляет собой от- ношение освещенности в данной точке внутри помещения к одновремен- ной освещенности горизонтальной площадки, расположенной под открытым небом при дуффузном (рассеянном) свете небосвода. Математически к.е.о. выражают формулой е = ^, (2) где Е — освещенность точки внутри помещения, лк% Ео — освещенность точки на горизонтальной площадке под открытым небом, лк. Вследствие того, что освещенность под открытым еебом всегда больше ос- вещенности внутри здания, величина к. е. о. всегда меньше единицы. Обычно величину к. е. о. выражают в процентах, и в этом случае выраже- ние (2) принимает вид e = AiOO. (3) Измерение освещенности под открытым небом Ео производят обычно на крыте здания, так как Ео представляет собой освещенность, создаваемую диффузным светом всей полусферы небосвода. Если, например, при одновременном измерении Е т Eq оказалось, что ?=300 лк, а J?o=15000 лк, то к.е.о. в этом случае равен * =1^^00 = 20/0. Из выражения (2) следует, что освещенность внутри помещения Е = Е,е (4) 219
Если учесть все факторы, влияющие на уменьшение освещенности внутри помещения по сравнению с освещенностью под открытым небом, и под- ставить в выражение (4) вместо е его развернутое значение, то получим E^E^K-z^-z^i^-zj^rk, (5) где К — коэффициент, учитывающий размеры светопроемов и их поло- жение; xj — коэффициент светопропускания чистого стекла; Т2 — коэффициент светопотерь от оконных переплетов; Тз — коэффициент, учитывающий светопотери от загрязнения остек- ления; Т4 — коэффициент, учитывающий затенение пересекающими свето- проемы элементами конструкций (например, элементами стро- пильных ферм); г — коэффициент, учитывающий отражение света от внутренних по- верхностей ограждений помещения; к — коэффициент, учитывающий затенение светопроема соседними зданиями. Все коэффициенты выражения (5) определепы экспериментальным путем и приведены в таблицах за исключением коэффициента К, который опре- деляют расчетным путем. Поэтому при расчете естественного освещения коэффициенты xi, хг, Хз, Х4, г, к приравнивают сначала единице, а коэффициент К выражают как не- который расчетный коэффициент естественной освещенности вР. Если коэффициент еР каким-то способом будет найден, то, умножив его на коэффициенты xi, Х2, Хз, Х4, г, к, взятые из таблиц, мы получим величи- ну к. е. о. Таким образом, при определении величины к. е. о. задача сво- дится к определению еР. Вместо коэффициентов Xi, Хг, хз в таблицах приведен общий коэффициент светопропускания Xo = xiX2X3. Графический метод определения к. е. о. А. М. Данилюка. Из всех предло- женных различными авторами методов расчета освещенности помещений Рис. 177. Схема разбивки полусферы небосвода: °— меридианами на сферические двугранные углы; б — на сферические пояса; в ной светоактивности 220 - на площадки ран-
^ « .. ^ ^ о •г^ ^ § §- 5с ^ ^ •^ <чГ Si .е
и, в частности, способов определения к. е. о. наиболее удобным является графический метод А. М. Данилюка, сущность которого заключается в следующем. Рассматриваемая точка горизонтальной плоскости, находящаяся под от- крытым небом, принимается расположенной в центре полусферы небо- свода. Освещенность этой точки принимают равной 100 7о, так как на нее падает световой поток со всей площади полусферы небосвода. А. М. Данилюк построил на полусфере сетку, состоящую из 10 000 площа- док, горизонтальные проекции которых равновелики. Такие площадки со- здают одинаковую освещенность на горизонтальной плоскости. Определение расчетного коэффициента естественной освещенности сво- дится к подсчету числа площадок сетки полусферы небосвода, видимых из заданной внутри помещения точки через все его светопроемы. Если, например, через светопроемы видны 200 площадок небосвода, то еР=0,0001-200 = 0,02 или в процентах 0,02-100 = 2 7о. Разбивку полусферы небосвода на 10000 площадок делают следующим образом. Полусфера разбита меридианами на 100 сферических двугран- ных углов (рис. 177, а) и параллелями на 100 сферических поясов (рис. 177, б) равного светового действия. В результате такой разбивки на полусфере небосвода получена сетка, имеющая 10000 площадок равной световой активности (рис. 177, в) *. Определение количества площадок полусферы небосвода, врщимых из за- данной точки помещения через светопроемы, производят при помощи I и II графиков А. М. Данилюка (рис. 178). График I накладывают на поперечный или продол ьтгый разрез помещения, а график II — на его план. Пользуясь графиками, подсчитывают число световых лучей, проходящих к заданной точке через все светопроемы по- мещения. За единичный световой луч принимают пространство между двумя соседними прямыми, выходящими из центра графиков О. Для удобства пользования либо графики либо чертежи здания выполняют на прозрачной бумаге. Расчетный коэффициент естественной освещенности е^ в заданной точке помещения определяют (в %) по формуле ^Р-:0,01т, та, (6) где Ш] — число световых лучей графика I, проходящих через световой проем на поперечном или продольном разрезе помещения; т2 — число световых лучей графика II, проходящих через все свето- вые проемы на плане помещения. * На рис. 177 для яспости чертежа показан прием разбивки на 10 двугранных сфе- рических углов и поясов. 223
ЩШШ2^П^ ^ 15 Рис. 179. Схема к примеру оп- ределения еР при помощи гра- фиков Данилюка: а — поперечный разрез;. 6 — плпя; 7 — рабочая поверхность Пример 1. Определить расчетный коэффициент ес- тественного освещения еР в точке М (рис. 179), пользуясь графиками А. М. Данилюка. Накладываем график I на поперечный разрез так, чтобы основание графика было расположено гори- зонтально, а его центр О совпал с заданной точ- кой М. Подсчитываем число световых лучей, про- ходящих через световой проем по его высоте. Пусть это число ш\—1. Затем на разрезе проводим ось стены и на этой оси находим точку С — центр све- топроема. Определяем расстояние МС от точки М щ) центра светопроема С. Для удобства определе- ния этого расстояния на графике I проведены на равных расстояниях концентрические окружности, имеющие нумерацию. Пусть в данном случае через точку С проходит полуокружность 25. График П накладываем на план помещения таким образом, чтобы его горизонтальная прямая, соот- ветствующая найденному по графику I номеру по- луокружности 25, совпала с осью стены, а его вер- тикаль 00 — с прямой, проходящей на плане через точу М и перпендикулярной к стене. Тогда на этой прямой центр графика О попадает в точку М\ рас- положенную в плане от оси стены на расстоя- нии СМ. Подсчитываем число световых лучей, проходящих через световой проем по его ширине. Пусть это число /712 = 20. По формуле (6) получаем ^Р =0.01^1/712 = 0,01. 7- 20=1,4%. Кривые освещенности и ее нормирование При расчете освещенности какого-либо помещения выбирают в характер- ном поперечном сечении ряд точек на уровне рабочей плоскости. При боковом освещении первая точка по характерному разрезу берется на рас- стоянии 1 ж от наружной поверхности стены, а последняя — на границе в конце рабочей зоны помещения. При верхнем освещенрш первую и последнюю точки берут в крайних точ- ках рабочей зоны помещения. Найденные величины к. е. о. в соответствующих точках откладывают в ка- ком-либо масштабе в виде вертикальных отрезков вверх от рабочей плос- кости и концы отрезков соединяют плавной кривой, которая называется кривой освещенности, или кривой значений к. е. о. На рис. 180 приведены примеры кривых освещенности при освещении че- рез боковые окна (расположенные с одной или двух сторон), через фона- 224
ри и при комбинированном освещении через боковые окна и фонари: емин и бмакс — соот- ветственно минимальное и максимальное зна- чение к. е. о.; М — точка вмин; В — расстоя- ние от окна. Необходимая степень естественной осве- щенности определяется нормируемым значе- нием к. е. о. на горизонтальной плоскости, находящейся на высоте 1 м над уровнем по- ла и принимаемой за условную рабочую пло- скость помещения. Согласно СНиПу поме- щения промышленных зданий разделены по требуемой освещенности на 6 разрядов в за- висимости от точности производимых в них работ. Для помещений каждого разряда установле- на нормативная величина к. е. о., причем для помещений с верхним светом (через фонари) или комбинированным (через боковые окна и фонари) нормируется среднее значение к. е. о. вер. Это значение определяют для ряда точек по характерному разрезу помещения (обычно характерный разрез совпадает с раз- резом посредине длины помещения), а для помещений с освещением через окна норми- руется минимальное значение к. е. о. вмин для точек помещения, наиболее удаленных от окон. При боковом одностороннем освещении нор- мируется минимальное значение коэффици- ента естественной освещенности (к. е. о.) на наиболее удаленной от светопроема границе рабочей зоны (на рис. 180, а, б, точка М). При боковом двустороннем освещении и сим- метричных светопроемах нормируется мини- мальное значение к. е. о. в середине помеще- ния (рис. 180, в, точка Л/), а при наличии в середине помещения прохода — на грани- цах этого прохода. В тех случаях, когда световые проемы не- симметричны, положение точки, имеющей минимальный, к.е.о., определяют расчетом для всего помещения. ^/48 Б. я. Орловский, п. п. Сербинович. а) S) S) I 'UUUUr^<^rr<^<0^:t: М {///<'/<^/'//'///^/////<: ^ hv [/////////Л"//////// гЛ я f мЛ f L g > Рис. 180. Схемы кривых ос- вещенности (распределение к.е.о. по разрезу помеще- ния): а, б — для одностороннего бо- кового освещения при разных уровнях рабочей плоскости; в — для двустороннего бокового ос- вещения; г — для верхнего ос- вепхения; д — для комоинирован- иого освещения: е^„„ и е^^акс" соответственно минимальное и максимальное значения к. е. о.; В — расстояние от окна; J —• уро- вень рабочей плоскости; 2 — кри- вая освещенности; 3— уро- вень среднего значения к. е . о. 225
При верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее значе- ние к. е. о. в пролете или помещении (рис. 180, г, д) по формуле + ^2 -Ь вз -i- . . . + ¦ ^-ср (7) где ei, €2, бз, •. •, ^п — значения к.е.о. в отдельных точках помещения, на- ходящихся на равных расстояниях Друг от друга; п — количество точек, в которых определяется к.е.о. (та- ких точек берут не менее 5). Нормативные значения вер и ем1ш для помещений промышленных зданий приведены в табл. 12. Таблица 12 Нормированные значения к. е. о. в помещениях производственных зданий^ расположенных севернее 45° и южнее 60° северной широты Характер работ, выполняемых в помещении Нормы к. е. о., % Раз- ряды работы Виды работ, по степени точности Размеры объекта раз- личения^ мм при верх- нем и ком бинирован- ном осве щении. при боко- вом осве- щении. ^мин 1 II III IV V VI Особо точные работы ....*.. Работы высокой точности . . , . . Точные работы Работы малой точности Грубые работы Работы, требующие общего наблю- дения за ходом производственно- го процесса без выделения отдель- ных деталей 0,1 и менее Более 0,1 до 0,3 Более 0,3 до 1 Более 1 до 10 Более 10 10 7 5 3 2 3,5 2 1,5 1 0,5 0,25. Нормированные значения к.е.о., приведенные в табл. 12, умножаются на коэффициенты: 0,75 — при расположении зданий южнее 45° сев. широты; 1,2 — при расположении зданий севернее 60° сев. широты. Равномерность естественного освещения в производственных помещениях I, II, III и IV разрядов работ с верхним и комбинированным освещением должна быть не менее 0,3. Равномерность освещения характеризуется отношением минимального к.е.о. к максимальному в пределах характерного разреза помещения. 226
Расчет естественного освещения Расчет освещенности помещения при естественном свете производят путем определения коэффициентов естественной освещенности е в различных точках характерных разрезов помещения. Методика расчета освещенности помещений изложена в «Строительных нормах и правилах» СНиП II—А. 8-62. Значение е в какой-либо точке помещения М (рис. 181) определяют по формуле е = вн + во + ^3, (8) где вн — к.е.о., создаваемый прямым диффузным светом участка неба, ви- димого из данной точки через проемы с учетом светопотерь при прохождении светового потока через остекленный проем; во — к. е. о., создаваемый отраженным светом от внутренних поверхно- стей помещения: потолка, стен и пола; вз — к. е. о., создаваемый отраженным светом от противостоящих зданий. Значения е^ определяют по формуле где eg—расчетное значение к.е.о. учета светопотерь, принимае- Схема для определения мое минимальным при боковом коэффициента естественной освещен- ^ ности с учетом отражения света: бц — к. е. о., создаваемый прямым светом видимого участка неба; с^ —то же. отра- женным светом от противостоящих зданий е^ — то же, отраженным светом от внут- освещении и средним — при верхнем и комбинированном освещении; определяется рас- четом с помощью графиков Данилюка; q — коэффициент, учитывающий не- равномерную яркость неба по меридиану; значения коэффици- ента q в зависимости от угла в, образуемого горизонтальной ли- нией и прямой, соединяющей точку М с центром светопроема С (рис.. 182) принимают по табл. 13; То — общий коэффициент светопропу- скания светового проема с учетом ренних поверхностей помещения Рис. 182. Построение угла в для определения коэффициента q не- равномерности яркости неба 8 Б. я. Орловский, п. п. Сербинович, 227
затемнения его несу1димн конструкциями, онределяемый но табл. 5 СНнП П-А. 8-62. Таблица 13 Значения коэффициентов q, учитывающих неравномернун] яркость неба по меридиану 15 и,ПГ) 30 0,85 45 1,0 60 1,15 75 1,2 90 1,25 Значения Со для любой расчетной точки помещений определяют в зависи- мости от средневзвешенного коэффициента отражения стен, потолка и иола по формуле ео=-еЛг - 1), (10) где вн — подсчитывают по формуле (9); г — коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. за счет света, от- раженного от инутренних повепхностей помещения; значения коэффициентов г для разных видов освещения: одного боково- го, а также верхнего и бокового (j^oMOnnHpoBannoro), в зависи- мости от средневзвешенного коэффициента отражения внут- ренних поверхностей f>cp приведены в табл. 6, 7 и 8 СНнП 11-Л. 8-02 *. Значение приведенного Ji ф'.рмуле (8) е^ коэффициента естественной осве- щенности, создаваемой отраженным светом от противостоящих зданий, определяется по формуле ез = 0,1^Рт^, (И) где е.?— расчетное значение к.е.о. в данной точке М в помещении от участ- ка небосвода, закрываемого противостоящими зданиями (рис. 181), без учета светопотерь: То — коэффициент, принимаемый по табл. 6 СНнП II-Л. 8—62. Значения е^ учитывают в тех случаях, когда противостоящие здания за- крывают бо.11ьшую часть видимого через проем небосвода п отраженный от этих зданий свет составляет значите-иьную часть светового потока, посту- пающего через проем в помещение. * Коэффициентом отражения р называют отношение светового потока Fo, отражен- ного поверхностью, к световому потоку /^п, падающему на нее. 228
Требуемая площадь светопроемов в процентах от площади пола помеще- ния, обеспечивающая нормированные значения к.е.о., приближенно опре- деляется: а) при боковом освещении помещений из формулы 100|^=^^^^^^/с%; (12) б) при верхнем освещении помещений из формултл т-^^"-^^^%, (13) где 5о — площадь окон или фонарей; Su — площадь пола помещений; бмин — нормированное минимальное значетгтге к.е.о. для данного по- мещения при боковом освещении; бср — нормированное среднее значение к.е.о. дли данного помещения при верхнем освещении; То —общий коэффициент светопропускания (табл. 5 СНнП [I-A. 8-62); Г\ — коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении (табл. 6 СНиП [[-А.8—62); Г2 — коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при верхнем освещении (табл. 7 СНиП II-A. 8—62); т]ф —световая характеристика фонаря (табл. 9 СНиП 11-Л.8—62); г\о —световая .характеристика окна (табл. 10 СНиП П-А. 8—()2); к — коэффициент, учитываюн[нй затененне окон противостоящими зданиями (табл. 11 СНиП fl-A.8—62). Пример 2. Требуется рассчитать боковое оспещепие в механическом цехе завода точ- Hoii люхаппкп на основании следующих даяпых: место строительства г Калуга (ге- ографическая широта 54°31'): помещение имеет размеры 30x9 м; остекление двой- ное; переплеты деревянные; загрязнение стекол незначительное; внутренняя отдел- ка степ С1;етлая: коэффипиент отражения ," = ^Д Решение. 1. Помещение механического цеха завода точной механики относится по зрительгтЫхМ условиям работы к III разряду; при этом нормируемое значение ми- нимального к е. о. e^jj^^ =1,5%. 2. Производим приближенный расчет необходимых размеров окон по фор^му- ле 12: ^ ,00 = ^"""''° /, "'„ Находим отношение длины помещения L к глубине />'; -^ = у — з,за 8* 229
а) м 1 hOO с; 8 6 \^ Z О б) J А ^fO ЛО. ^'0 м 120 М^,0 Я А ^,0 ,10. ^,0 11__г—L—и:.—jtJ—Ji 1 М Рис. 183. Построение кривой освещенности в помещении с боковыми окнами: а — поперечный разрез; б — план; 1— кривая от боковых окон с учетом отраженного света Определяем отношение глубины помещения В к высоте располо- жения окон h\i В 9,0 3,8 = 2,37. По формуле (12) и интерполяци- ей по табл. 10 СНиП находим световую характеристику окна Tjo = 12, по табл. 5 СНиП Го=0,35; по табл. 6 СНиП Г1=2,0. 100= 1,5. 12 0,35 . 2,0 25,7 5п = 25.7; 100 = 270 ж2; ;5п=30.9= So = 270 . 0,257 = 69,4 ~ 70 м^. Если принять высоту окон 3,6 Mj то общая ширина окон должна ^ 70 быть не менее-^ =19^5 м, при- нимаем 20 м, или 5 окон шириной по 4 м. 3. Коэффициент, естественного ос- вещения еР находим по графикам А. М. Данилюка. Для определе- ния величины mi, например, в точке 3 (рис. 183, а) разрез поме- щения, вычерченный на кальке, накладываем на график I так, чтобы точка 3 совпала с центром графика. Количество лучей, уме- щающихся в пределах светопроема, равно в Таким же образом находим для точек 1, 2 и 4 mi=28; 15 и 3,7. Одновременно с определением mi отмечаем на графике I номер той полуокруж- ности, с которой совпадает центр светопроема С на разрезе. Для точки 3 но- мер окружности 20, а точкам 1, 2 и 4 соответствуют номера 8, 12 и 29. Затем для определения /Пг в точке 3 накладываем план помещения, вычерченный на кальке (рис. 183, б), на график П так, чтобы ось светопроемов совпадала с гори- 20 зонталью графика = 10 (поскольку масштаб плана в 2 раза мельче масштаба разреза), а ось ординат графика совпала с линией характерного разреза плана (т. е. разреза по середине). После этого подсчитываем количество лучей, проходящих через все оконные проемы помещения. Для точки 3 количество лучей равно 64; следова- тельно, /712=64. Аналогично находим для точек 1, 2 л 4 значения Шг, равные 82, 66 и 62. Значение коэффициента То, как было найдено, равно 0,35. Значения к. е. о. в точках 1, 2, 3 и 4 сводим в таблицу. 230
eV = 0,0001 mi m^ tfPxo 100 = eP 0,35. 100% Номера точек 1 28 82 0,22 7,7 2 15 66 0,1 3,5 3 6,3 64 0,04 1.4 4 3,7 62 0,023 0.8 Опытным путем установлено, что в помещениях с боковыми окнами дополнитель- ная освещенность <?o от отраженного света для любой точки помещения опреде- ляют по формуле (10): ^о = ^мин (''1 — 1)» где г\ берут из табл. 6 СНиП. В данном случае ri=2,0. Следовательно, Cq = 0,8 (2 — 1) = 0,8. Таким образом, окончательно величина е (в %) с учетом отраженного света будет составлять: в точке J 7,7 + 0,8 = 8,5 » 2 3,5 + 0,8 = 4,3 » 3 1,4 + 0,8 = 2,2 » 4 0.8 + 0.8 = 1.6 Величина емин=1,6% удовлетворяет нормативным требованиям (6^1^^ = 1,5%). § 34. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Общие положения Для искусственного освещения помещений промышленных зданий приме- няют электрические лампы накаливания, а в последние годы все больше внедряется люминесцентное освещение, у которого спектральный состав света близок к спектру естественного света. Люминесцентное освещение применяют в безоконных и бесфонарных зда- ниях, а также в помещениях для особо точных работ. 231
б) у т. г ул. ш /^^ш„ I \ л^ -^:^Z7^ Рис. 184. Типы светильников: а — глубокоизлучатель эмалированный ( Гд); б — «универсаль» (У); в — глубокоизлучатель зеркаль- ный ( Г ); г — широкоизлучатель (Ш3); д — шар молочный (Ш^); е — «Люцетта» (Лц) Различают две системы искусственного освещения: а) общее освещение, когда свет распределяется по всему объему по- мещения; б) комбинированное освещение, при котором к общему добавляется еще местное освещение для обеспечения необходимого уровня освещенности слабо освещенных мест. Лампы накаливания помещают в осветительную арматуру, которая на- правляет световой поток на рабочую поверхность, защищает глаза от сле- пящего действия ламп и предохраняет лампы от повреждений, а в неко- торых случаях от опасной в отношении взрыва или пожара среды. Лампы вместе с арматурой называют осветительными приборами. Све- тильниками называют осветительные приборы ближнего действия, про- жекторами — дальнего действия. В зависимости от характера распределения светового потока светильники подразделяют на три класса: прямого света, рассеянного *и отраженного. Светильники прямого света посылают в нижнюю полусферу не менее 90% всего светового потока. Наиболее распространенными светильниками этого класса являются светильники с отражателями из листовой стали, покрытой белой эмалью, например (рис. 184, а, б). Светильники прямого света изго- товляют также и с зеркальными отражателями, например, глубокоизлу- чатель зеркальный и широкоизлучатель (рис. 184, в, г). Светильники Г» и У применяются в цехах высотой 4—10 м. При небольшой высоте цеха применяют также светильники Ум с полуматовым затенителем и Уо с мо- лочным. Светильники Гз и Шз применяют в цехах высотой более 10 м. Светильники рассеянного света посылают свет во все стороны. Примером таких светильников (рис. 184, д^ е) являются «Шар молочный» (Шо) и «Люцетта» (Лц). Освещение светильниками рассеянного света обеспечивает более равно- мерное распределение яркости, смягчает тени, однако оно менее экономич- но, чем освещение светильниками прямого света. Светильники отраженного света посылают в верхнюю полусферу не менее 90% всего светового потока. Освещение такими светильниками получается без резких теней и рекомендуется в тех случаях, когда необходимо равно- мерно распределять свет по помещению. 232
Проектирование осветительных установок Процесс проектирования осветительных установок состоит из следующих этапов: а) выбор системы освещения и источника света, б) выбор освещенности по СНиПу, в) выбор типа светильника, г) определение высоты подвеса светильников, д) размещение светильников в плане, е) расчет осветительной установки. Как было указано, существуют две системы освещенрш — система общего и комбинированного освещения, т. е. общее освещение плюс местное. Каж- дая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки. Преимуществом системы общего освещения являются меньшие первона- чальные затраты на устройство осветительной установки и более равно- мерное распределение яркости по всему помещению, недостатком — невоз- можность обеспечить в необходимых случаях высокий уровень освещен- ности в отдельных местах. Применение светильников местного освещения позволяет создавать высо- кий уровень освещенности во всех плоскостях, что дает возможность хорошо освещать внутренние полости обрабатываемых изделий. Кроме того, местное освещение можно выключать, когда тот или иной станок не работает. Выбор освещенности производят по СНиП П-В. 6—54 с изменениями, вне- сенными в нее приказом Госстроя СССР от 14 января 1959 г. № 9. Осве- щенность па рабочих поверхностях в производственных помещениях нуж- но принимать в зависимости от степени точности работ не ниже величин, приведенных в табл. 1 указанной главы СНиПа (как известно, по степени точности работы подразделяют на семь разрядов). Учитывая уменьшение светового потока ламп вследствие их старения, за- грязнения ламп и арматуры, загрязнения стен и потолков расчетное значе- ние освещенности принимают больше нормированного. Отношение рас- четной освещенности к нормируемой называют коэффициентом запаса К. Значения коэффициента запаса К приведены в табл. 14. Выбор класса светильника определяется условиями его применения. Для освещения помещений промышленных зданий применяют светильники прямого света, а помещения общественных зданий обычно освещают све- тильниками рассеянного света. В зависимости от размеров помещения и расположения колонн светильни- ки размещают или по вершинам прямоугольников (прямоугольное), или по вершинам ромба с диагоналями La и Ьъ (шахматное). Размещение све- тильников в плане показано на рис. 185. 233
Таблица 14 Значение коэффициентов запаса Характеристика объекта Помещения с большим выделением пыли, дыма, копоти (цементные заводы, литей- 1пле, кузппцы, трепальные отделения тек- Помещепия со среднил! выделением пыли, дыма, копоти (ткацко-прядильные фабрики. Помещения с малым выделением пыли (сбо- рочные цехи приборостроительной промыш- ленности, электровакуумное производство, конторы, конструкторские бюро и пр.) . . 1 К Коэффициент запаса I К люмине- сцентные лампы 2,0 1,8 1,5 лампы накалива- ния 1,7 1,5 1,3 Срок чистки све- тильников не реже 4 раза в месяц 3 раза в месяц 2 раза в месяц Для создания наивыгоднейших условий освещенности необходимо стре- миться к тому, чтобы по возможности были равны расстояния La и Lb при прямоугольном размещении светильников и рас- стояния Lb и Lc при шахматном. Высоту подвески светильников Н выбирают обыч- но одновременно с выбором способа их разме- щения. Наивыгоднейшие значения отношения расстояний между светильниками L к высоте подвеса Н над рабочей поверхностью для различных светильни- ков приведены в табл. 15. Для расчета освещенности от светильников общего освещения применяют либо метод светового пото- ка, либо точечный. Методом светового потока рассчитывают освещен- ность горизонтальной плоскости в помещениях со светлым потолком и стенами при равномерном размещении светильников, когда отношение рас- стояния между ними к высоте подвеса близко к наивыгоднейшему (см. табл. 15). Точечным ме^ годом можно определить освещенность на горизон- Рис. 185. Размещение тальной, вертикальной или наклонной рабочих по- светильников в плане: верхностях при любом размещении светильников, о — прямоугольное; б — шах- т-» ^ "л матное гассмотрим принципы расчета освещенности по ff) 72Ш.
Таблица 15 Наивыгоднейшие значения отношений расстояния между светильниками к высоте подвеса над рабочей поверхностью для различных светильников Тип светильника «Унпверсаль» «Люцстта» цельного стекла, гл^юо- коизлучатель эмалированны!! . . Глубокоизлучатсль зеркальный . . L/H многорядное расположение наивыгод- нейшее 1,8 1.6 1.2 макси- мально допусти- мое 2,5 1,8 1,4 однорядное расположение наивыгод- нейшее 1.8 1.5 1.2 макси- мально допусти- мое 2,0 1,8 1,4 Предель- ная шири- на поме- щения при которой целесооб- разно од- норядное размеще- ние 1,2 Я 1,0 Н 0,75 Я методу спетопого потока. Целью расчета является определение суммарной установленHoi'i мощности ламп и мощности каждой лампы. Световой поток Fp, падающий на рабочую поверхность, всегда меньше сум- марного светового потока nF^ (где п — число ламп, а F.ti — световой по- ток одной лампы), часть которого теряется при отражении в осветитель- ной арматуре, а также падает на стены освещаемого помещения. Отношенпе светового потока, падающего на освещаемую поверхность, к суммарному световому потоку всех ламп, установленных в помещеппи, на- зывают ко:оффпцпенгом использования осветительной установки и обозпа- чают 5ук1юй и: и=^т%, (14) где /"р — световой поток, падающий на рабочую поверхность; 7/ — коэффициент пспользования осветительной установки", ^л — с истовой поток одной лампы; п — число источипков света в освещаемом помещении. Ког^ффит^иеит исиользования осветительной установки зависит от многих факторов: к. п. д. светильника, распределения силы света светильнш^а, коэффициентов отражения потолка и стен помещения, высоты подвески светильников и размеров помещения. Зависимость коэффициента исиользования от размеров помещения и вы- соты подвеса светильников для прямоугольных помещений определяют так называемым показателем помещения ф: ^^ /л г\ 235
где Ф — показатель помещения; а я Ь — длина и ширина освещаемого помещения; Н — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью. Величина светового потока каждой лампы определяется по формуле (16) Значения коэффициента г Таблица 16 Тип светильника Значения коэффици- ента Z Для экономически обос- нованного размеще- ния светильников Отношение L/H, обеспечивающее достаточную равномерность Гэ 1,:^ 0.9—1,2 Уиу^ 1,15 1.2—1,5 ^и t,l 1,1-^-1.3 Шо 1.05 1.5—2.G где ймии — минимальная освещенность, выбранная по нормам; к — коэффициент запаса: 2 —отношение средней освещенности горизонтальной рабочей поверхности к ее минимальной освещенности, равное Значения величины z пррхведены в табл. 16. Пример. Требуется осветить литейный цех площадью 72-36=2592 м^ (рис. 186). Высота цеха от пола до низа формы равна 8,4 м; напряжение сети 220 е. Нормирован- ная освещенность по СНиП 50 лк (VII разряд). Выбираем светильник прямого света Г» и располагаем его на 0,4 м ниже низа фермы. Высота подвески светильника Н над рабочей поверхно- стью, которая в литейном цехе находится на уровне пола, будет равна Я==8,4 —0,4 = 8 лг. Рис. 186. Расположение Показатель помещения определяем по формуле (15): светильников на плане литейного цеха (к при- ?Г /2-т ^^92 меру) ^~ Я(а-Ь6) ~" 8 (72-h 36) "" 864 = 3. 236
Коэффициент использования и определяем по табл. 17, принимая коэффициент отра- жения потолка р=30% и стен 10%, w=0,49. Таблица 17 Светильник коэф- фици- ент отра- жения, % потолка стен Показатель помещения 9 0,5 0,6 0.7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1.5 1,75 2,0 2,25 2,5 3,0 3,5 4,0 5 эО Значение коэффициентов Гэ 30 10 19 24 29 32 34 36 37 39 41 43 44 46 48 49 50 51 52 50 30 21 27 31 34 36 38 39 41 43 44 46 48 49 51 52 52 54 70 50 25 31 34 37 39 40 41 43 46 48 49 51 52 53 54 55 57 У 30 10 21 27 32 35 38 40 42 44 46 48 50 52 54 55 56 57 58 50 30 70 50 использования и Шо 5( 30 50 50 т 70 Коэффициент использования. 24 30 35 38 40 42 44 46 48 50 52 54 55 57 58 59 60 28 34 38 41 44 45 46 48 51 53 55 56 59 60 61 62 63 9 12 14 16 17 19 19 21 23 25 27 28 29 31 33 35 37 12 16 18 20 21 22 23 24 27 29 30 31 33 35 37 38 40 13 17 20 21 23 24 25 28 30 32 34 36 37 39 41 43 46 20 23 26 28 30 31 32 35 36 39 40 42 43 45 47 48 49 Лц 50 30 % 16 21 24 26 29 31 32 34 37 39 41 43 45 47 49 50 52 50 20 25 29 31 33 34 36 38 41 43 45 47 48 51 52 54 56 50 22 27 30 33 35 37 38 41 44 46 48 50 52 54 57 59 61 70 70 29 33 38 41 43 44 46 48 51 53 55 57 58 69 63 64 65 Наивыгоднейшее расстояние между светильниками при прямоугольном размещении и выбранной высоте подвеса /7=8 м находим по табл. 15. Le = L^, = 1,6-8 = 12,8 м. Принимаем для данного цеха La = 12 лс, L^, = 8 м при Z = 2 ле. Количество ламп л=30 (см. рис. 186). Если принять коэффициент запаса Я=1,7 (по табл. 14) и коэффициент z=l,2 (по табл. 16), то световой поток одной лампы по формуле (16) будет равен ^л = ,SKz 50'2592-1,7.1,2 0,49-30 = 17 984 лм. По табл. 18 подбираем лампу 1000 вт со световым потоком 18 000 лм, В этом случае освещенность Е будет равна 18000 » 50 ^ "^ 17 984 - ^ ^^' 237
Таблица 18 Световые и электрические параметры нормальных осветительных ламп накаливания Номинальные значения Напряжение в 110 и 127 Мощ- ность, вт 10 15 25 40 60 75 100 150 200 300 400 500 750 1000 Световой погон, лм 70 125 228 380 660 915 1320 2280 3200 5160 7000 9100 14 250 19 500 Световая лм/вт 7,0 8,3 9,1 9.5 11.0 12,2 13,2 15,2 16.0 17,2 17,5 1'Л/2 19,0 19.5 Номинальные значения Напряже- ние, 6 220 Мощ- ность, вт 15 25 40 60 75 100 150 200 300 400 500 750 1000 Световой поток, лм 101 198 340 540 698 1050 1845 2660 4350 6000 8000 12 980 18000 Световая отдача, лм/вт 6,7 7,9 8,5 9,0 9,3 10,5 12,3 13,3 14,5 15.0 16,0 17.3 18,0 § 35. АГРЕССИВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ Конструкции промышленных зданий должны удовлетворять требованиям не только прочности, но и стойкости в производствах с агрессивной средой. Агрессивной называют среду, под воздействием которой изменяется струк- тура материала и снижается его прочность, что приводит к преждевре- менному разрушению конструкций. Агрессивные воздействия на материал конструкции могут иметь химиче- ский или физический характер, однако в большинстве случаев они пред- ставляют собой комплекс сложных физико-химических процессов. Источниками образования агрессивной среды внутри промышленных зда- ний могут быть различные химические вещества, в основном кислоты, щелочи, соли и органические растворители (бензин, бензол, ацетон, уайт- спирит и др.)- Агрессивные реагенты могут воздействовать на конструк- ции в жидком виде, в паро- и газообразной фазах или в виде агрессивной пыли. 238
в настоящее время около 50% производственных зданий подвержены тем или иным агрессивным воздействиям окружающей среды. Разрушение строительных материалов, вызываемое химическими или электрохимическими процессами, принято называть коррозией. Большое влияние на коррозионные процессы оказывает повышенная влажность, ко- торая активизирует процессы разрушения материалов другими химически- ми агентами. Агрессивные воздействия химических веществ (кислот, щелочей, солей) приводят к наибольшим разрушениям материала лишь в присутствии вла- ги, так как влага является активным растворителем химических веществ и способствует наиболее полному проявлению их агрессивных свойств, в особенности на металлы. Помимо того, влага легко впитывается большинством пористых строитель- ных материалов, в результате чего во много раз возрастают поверхность соприкосновения агрессивного раствора с материалом и количество про- никшего в него агрессивного вещества. Влага не только растворяет агрессивные вещества, но и разлагает их мо- лекулы на ионы, наличие которых обычно и является непосредственной причиной разрушения материала. Разрушение ограждающих конструкций, происходящее при действии агрессивных веществ во влажной среде, на- зывается электролитической коррозией. Эта коррозия является основным видом происходящего в агрессивной среде разрушения смачиваемых вла- гой конструкций. Степень возможного разрушительного действия кислот или щелочей выра- жается концентрацией в кислом или щелочном растворе водородных ионов Сн. Количественным показателем концентрации принят водородный показа- тель рН, численно равный десятичному логарифму концентрации водород- ных ионов, взятому с отрицательным знаком, т. е. рН=—IgCn. Для ней- тральной среды рН = 7; для кислой среды рН<7, причем его значение тем меньше, чем выше кислотность. Для щелочной среды рН>7, и величина его тем больше, чем выше щелочность. Наиболее активными и распространенными химическими агрессивными реагентами являются кислоты и щелочи. Обычные бетоны на портландцементе, растворы для кладки и штукатур- ки, силикатные изделия (кирпич, блоки), природные известняки и доло- миты обладают низкой стойкостью к кислотам и повышенной — к щело- чам. Бетоны и растворы на жидком стекле имеют высокую кислотостой- кость и низкую щелочестойкость. Плотные изверженные горные породы (гранит, кварц, диабаз, базальт и др.) достаточно стойки как в кислой, так и в щелочной среде. Керамические изделия из обожженной глины (кирпич, плитки, трубы) имеют высокую кислотостойкость. 239
Плавленые материалы — стекло, фарфор, литые шлаки характеризуются высокой кислою- и щелочестопкостью. Органические материалы — дерево, битумы нефтяные, каменноугольные и синтетические смолы, полимерные материалы имеют низкую термостой- кость, но многие из них (кроме дерева) обладают универсальной химиче- ской стойкостью. Металлы, и особенно стали, в растворах кислот и в среде кислых газов Мплостойки и более стойки в щелочной среде. Агрессивное воздействие химических веществ на материал конструкции усиливается при повышении не только влажности, но и температуры. Если агрессивная среда в жидкой фазе имеет повышенную температуру, то кор- розионная активность такой среды обычно достигает максимальных зна- чений. Повышенная температура не только приводит к интепсификации агрес- сивных химических процессов, по и сама является одним из существенных факторов физической агрессии. Температурная агрессия обычно возникает в так называемых горячих це- хах, в которых технологический процесс сопровождается выделением боль- шого количества лучистого и конвекционного тепла. К таким цехам отно- сятся мартеновские и прокатные цехи, стало- и чугунолитейные, кузнеч- ные и др. Величину выделения тепла в цехах принято оценивать в ккал/м^ • ч. Цех называют горячим, если тепловыделения в нем превышают 20 ккал/м^-ч. По количеству тепловыделений производственные помещения можно под- разделить па три группы: с незначительными тепло1?ыделениями (менее 20 ккал/м^-'ч); со средними выделенпями тепла (от 20 до 100 ккал/м^ • ч); с большими тепловыделениями (более 100 ккал/м^ - ч)*. Большинство цехов заводов черной и цветной металлургии относят к груп- пе горячих цехов, так как величина тепловыделений в них составляет обычно более 20 ккал/м'^ • ч. Например, в сталелитейных, прокатных и куз- нечных цехах тепловыделения могут достигать 150—200 ккал/м^-ч, а на участках особенно интенсивного нагрева — 300—500 ккал/м^ • ч. Разрушение конструкций в горячих цехах происходит вследствие возни- кающих в материале чрезмерных температурных напряжений, деформа- ций и физико-химических процессов, а во многих случаях от совместного воздействия этих факторов. В цехах металлургических и других предприятий, где технологический процесс связан с нагревом, расплавлением или обжигом материалов, тем- * Согласно СНиП П-М. 2—62, производственные помещения с тепловыделениями более 20 ккал/м^ • ч называют помещениями со значительными избытками явного тепла, причем явным считается тепло, воздействующее па изменение температуры воздуха в помещении.
пература на поверхности железобетонных колонн от воздействия лучисто- го тепла может достигать 200—300° и более. Неравномерный нагрев ко- лонн на поверхности облучения в теле колонны и на противоположной ее стороне может вызвать в бетоне появление трещин. Поэтому предельно допустимую температуру нагрева поверхности железобетонной колонны не следует допускать выше 100°. В случае более сильного нагрева (до 200—300°) железобетонные колонны рекомендуется облицовывать глиня- ным кирпичом с размещением облицовки в легком стальном каркасе п устройством воздушной прослойки между поверхностью колонны и обли- цовкой. Для железобетонных ферм и балок покрытия допускается предельная при эксплуатации температура 60° с импульсами не более 10 теплосмен в сут- ки. При температуре выше 60° поверхность ферм н балок рекомендуется защищать покрытием жаростойкой эмульсией из магнезита или графита, затворенных на жидком стекле с добавлением кремнефтористого натрия. В тех горячих цехах, где температура ограждаюигей части покрытия в те- чение круглого года остается положительной, можно применять неутеплен- ные железобетонные покрытия. Когда же температура покрытия превы- шает 100°» рекомендуется применять стальные покрытия в виде плоской листовой стали по стальным прогонам. Весьма чувствительны к температурным воздействиям железобетонные подкрановые балки, особенно при одностороннем нагреве сечения балки, при котором возникают температурные деформации балок. Для подкра- новых железобетонных балок предельную температуру нагрева рекомен- дуется принимать не более 50°. При проектировании промышленных зданий, эксплуатируемых в услови- ях воздействия на строительные конструкции агрессивной среды, для за- щиты материалов от физико-химической агрессии и повышения долговеч- ности конструкций прежде всего необходимо усовершенствовать техноло- гический процесс с целью понижения степени агрессивности окружающей среды. С этой целью предусматривают следующие мероприятия: уменьшение вы- деления вредных газов, пыли, уменьшение пролива агрессивных жидкос- тей, снижение влажности, зашита конструкций от воздействия лучистого нагрева, повышение эффективности систем естественной и искусственной вентиляции. Для предотвращения развития процессов коррозии в бетоне повышают плотность его путем использования улучшенных смесей заполнителей, со- кращения количества воды в составе бетонной смеси и путем введения в бетонную смесь добавок и уплотняющих веществ. Ниже приведены примеры конструирования отдельных структурных час- тей промышленных зданий, эксплуатируемых в условиях воздействия аг- рессивной среды.
у роб. гр. 6o6_j& / 2S ¦ 35Т^ 0,f5 '1,80 .1Ч»^тгё&. «)i*'?^"T^!4 -!^T>»T<gT Рис. 187. Пример усиленной защиты бетонного фундамента под колонну, находящегося в кис- лой агрессивной среде: 1 — монолитный железобетонный фундамент; 2 — изоляция битумно-бризольная толщиной 10 мм у бризол в 2 слоя по огрунтованной холодным битумом поверхности за 2 раза; S — кислостойкий кирпич (в 72 кирпича на битумной мастике); 4 —асфальт кислостойкий; 5—подготовка из би- тумобетона на кислостойком щебне, слой 100 мм\ 6 — мя- тая жирная глина, слой 300 мм Для защиты бетонных фунда- ментов, находящихся в кис- лой агрессивной среде, при- меняют обмазочную и окле- ечную изоляцию. Поверхно- сти фундаментов обмазывают горячим битумом 2 раза по холодной битумной грунтов- ке. В качестве оклеечной гид- роизоляции применяют ру- лонные материалы: рубероид в 2—3 слоя, гидроизол, бри- зол и полиэтилен в 2—3 слоя на специальном клее. Для за- щиты рулонной изоляции вы- кладывают прижимную стен- ку в 72 кирпича. В случае сильной закислованности кирпич пропитывают биту- мом и укладывают на битум- ной мастике. При обмазочной и оклеечной изоляции иногда для дополнительной защи- ты фундамента устраивают глиняный замок в виде слоя жирной мятой глины толщиной 200—400 мм, укладываемой в опалубку по боковым по- верхностям фундамента. На рис. 187 приведен пример усиленной защиты бетонного фундамента, находящегося в кислой агрессивной среде при помощи битумно-бризоль- ной изоляции и облицовки кирпичом. в промышленных зданиях с агрессивной средой наибольшему преждевре- менному разрушению подвержены полы; например, в химических произ- водствах при проливе или брызгах агрессивной жидкости она в первую оче- редь попадает на пол. Агрессивные реагенты вступают во взаимодействие с материалом пола и разрушают его, а также примыкающие к нему ниж- ние части стен и колонн. Необходимо, кроме того, учитывать, что при проникновении агрессивной жидкости через пол одноэтажных промышленных зданий, могут разру- шаться находящиеся под полом грунт, фундаменты и коммуникации и по- явиться неравномерные осадки здания. Поэтому полы зданий с производствами с агрессивной средой должны быть не только химически стойкими, но и непроницаемыми, чтобы препятство- вать проникновению агрессивной жидкости в грунт и к фундаментам. Кро- ме того, в местах сопряжения полов со стенами и колоннами нужно пре- дусмотреть высокие плинтусы (высотой до 300—500 мм), выполненные из . 242
J —- покрытие; 2 — прослойка; 3 — химически стой- кая гидроизоляция; 4 — выравнивающий слой (стяжка); 5 — подстилающий слой (подготовка); 6 — основание (например, химически стойкий слой щебня по грунту, пролитый битумом); 7— запол- нение швов антикоррозионным материалом химически стойких материалов для противокоррозионной защиты ни- жней части стен и колонн. В состав конструкции химически стойких НОЛОВ входят следующие слои (считая снизу): основание — уплотненный грунт в одноэтажных зданиях или несущая часть перекрытия в многоэтажных; Рис^ 188. Конструктивная схема химически подстилающий слой (подготовка), «стойкого пола: распределяющий нагрузку по осно- ванию и воспринимающий на себя агрессивное воздействие на пол снизу. Толщину подстилающего слоя принимают по расчету, но не менее 100 мм; выравнивающий слой (стяжка) для выравнивания поверхности перекры- тия или подстилающего слоя; гидроизоляция — антикоррозионный слой (или не- сколько слоев), защищающий пол от агрессивного воздействия и расположенный в одних случаях под подстилающим слоем, а в других — по нему или по верху выравнивающего слоя; прослойка — слой, связывающий верхний слой по- ла, выполненный из штучных материалов, с после- дующим нижним слоем пола и обладающий необхо- димой химической стойкостью; покрытие — верхний элемент пола, непосредствен- но подвергающийся агрессивному воздействию и обладающий повышенной химической стойкостью. Конструктивная схема многослойного химически стойкого пола показана на рис. 188. Пример кон- струкции кислотостойкого пола по грунту с анти- коррозийной защитой, прилегающей к полу ниж- ней поверхности стены, приведен на рис. 189. Для антикоррозионной защиты стен, колонн и нижней поверхности перекрытий применяют раз- личные защитные покрытия — лакокрасочные, оклеечные изоляции и штукатурки или облицовки рулонными или штучными химически стойкими материалами. Участки стен и колонн, подвержен- ные особенно частому попаданию агрессивных жид- костей, защищают на всю высоту возможного сма- Рис. 189. Пример конст- рукции кислотоупорного пола по грунту: 1 — кирпич кислостойкий на кислостойком растворе: 2 — шпаклевка силикатной за- мазкой (слой 5 мм)\ 5—горя- чая битумная мастика с за- тиркой горячим песком (слой 2,5. мм): 4 — битумно-рубе- роидная изоляция толщиной 10 мм (рубероид в 2 слоя) по холодной битумной грунтов- ке; 5 — выравнивающий слой из цементно-песчаного раст- вора марки 50 (толщина слоя 20 мм); б — подстилающий слой из плотного, бетона мар- ки 100. слой 120 мм; 7 — уп- лотненный грунт; 8 — элас- тичная прослойка из битума JV6 3 с волокнистым наполни- телем (асбест № 6, 7); f — плитка керамическая 100 X XiOOXiOMM 243
чивания панелями из химически стой- ких материалов. Покрытия промышленных зданий мо- гут подвергаться снаружи воздейст- вию мороза зимой, дождя и солнечной радиации летом, а с внутренней сто- роны — воздействию повышенной Рис. 190. Конструктивная схема покрьь повышенных конвекци- тия здании, подверженных агрессивным ^-'^"^"^'^^'^ ^ "^., воздействиям: онных и лучистых тепловыделении. 7 _ несущая конструкция; 2 —пароизоляция; КрОМе ТОГО, С НаруЖНОЙ И ВНутреННеЙ ?„"i^rcZ^цш"(кU™,rЛ!!1^aщи7„EГro'^тopoньI На покрытия могут действо- (для плоских покрытий); 7 — защитная штука- вать агоеССИВНЫе гаЗЫ И ПЫЛЬ. турка; 8 — защитная окраска; 9 — стыкующий г» состав Бнутренюю поверхность покрытии защищают от агрессивных воздейст- вий штукатуркой из плотного цемент- но-песчаного раствора, плотного кислотостойкого раствора на основе жид- кого стекла, а также из пластрастворов на основе синтетических смол. Кровлю в зданиях, подверженных воздействию агрессивной среды, выпол- няют из 3—4 слоев рулонных битумных, пековых или полимерных мате- риалов. При проектировании кровель горячих цехов применяют термостой- кие рулонные и приклеивающие материалы (например, бризол, изол) и рулонные материалы на основе стекловолокна, наклеенные на тугоплав- кие мастики. Конструктивная схема покрытия зданий, подверженных агрессивным воз- действиям, приведена на рис. 190. Наличие агрессивных воздействий в том или ином помещении промыш- ленного предпррштия вызывает необходимость не только защищать кон- струкции от коррозии, но и принимать специальные меры по защите рабо- чих от производственных вредностей. К вредным выделениям относятся различного рода газы, пары, пыль, а также избыточное или недостаточное количество тепла и влаги. К основным мероприятиям, улучшающим условия труда при наличии про- изводственных вредностей, относятся: герметизация производственной аппаратуры путем устройства у источни- ков выделения вредных газов, паров и пыли специальных кожухов, кол- паков, футляров; изоляция отдельных процессов с повышенной вредностью в особых ком- натах или камерах (например, помещений для окраски распылением и ни- келировки изделий); применение вентиляционных и аспирационных (т. е. отсасывающих пыль) устройств; обеспечение в производственных помещениях необходимой влажности и температуры. 244
Защита рабочих от воздействия низкой температуры достигается исполь- зованием теплой одежды и периодическим обогревом рабочих в специаль- ных помещениях. Борьба с избыточной влажностью и теплом ведется путем аэрации и ис- кусственной вентиляции. Особенные трудности возникают при устранении вредного влияния на ор- ганизм человека воздействия избыточного тепла. Для оздоровления усло- вий труда рабочих горячих цехов необходимо предусмотреть ряд специ- альных мероприятий, к которым относятся: а) мероприятия, связанные с совершенствованием или изменением техно- логического процесса с целью уменьшения тепловыделений (например, за- мена пламенных печей электрическими, лучшая теплоизоляция печей и других нагревательных приборов, укладка нагретых изделий вдали от ра- бочих мест в специальные закрытые контейнеры и т. п.); б) средства защиты рабочих от прямого действия лучистого тепла: экра- ны, устанавливаемые на пути тепловых лучей от источников теплоизлу- чения (иногда охлаждаемые циркуляцией воды), водяные завесы-экраны в окнах печей для нагрева металла и др.; в) мероприятия, облегчающие и увеличивающие теплоотдачу тела чело- века: воздушное душирование наружным воздухом или воздухом помеще- ния, часто имеющее приспособления для распыления воды, охлаждение водой полов, специальные устройства для снижения температуры приточ- ного воздуха в летнее время; г) меры индивидуальной защиты: охлажденные экраны на рабочих мес- тах и в местах отдыха, полудуши в перерывах работы и душевые обмы- вания после смены, соответствующий питьевой режим и состав питья и т. п. Правильное использование вентиляции в совокупности с технологически- ми мероприятиями и применение рекомендованных выше защитных уст- ройств и средств обеспечивают создание нормальных условий труда в го- рячих цехах. В последнее время внедряются наиболее совершенные системы вентиля- ции с кондиционерами, которые работают автоматически и поддерживают на постоянном заданном уровне температуру, влажность и скорость дви- жения воздуха в помещении. В заключение необходимо отметить, что вопросы защиты строительных конструкций от агрессивных физико-химических воздействий не могут быть освещены в настоящем учебнике с исчерпывающей полнотой, так как условия протекания процессов коррозии очень сложны и весьма разнооб- разны. При проектировании конструкций промышленных зданий меро- приятия по повышению их стойкости и долговечности в производствах с агрессивной средой нужно разрабатывать с учетом конкретных особен- ностей каждого производства. 245
§ 36. инсоляция и СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ Инсоляцией, как было указано во II томе (§ 23), называется облучение солнечными лучами какой-либо поверхности независимо от того, происхо- дит это облучение непосредственно на открытом воздухе или в помещении вследствие проникания солнечных лучей через световые проемы. Радиацией называют лучистую энергию солнца, попадающую на облучае- мую поверхность. Интенсивность солнечной радиации измеряется количе- ством калорий тепла, приходящихся на 1 м^ поверхности в 1 час (ккал/м^ • ч). В южных районах СССР с жарким и сухим летом радиационное тепло, получаемое наружными ограждающими конструкциями зданий, оказы- вает большое влияние на микроклимат помещений, являясь одной из при- чин чрезмерного перегрева помещений в летнее время. Перегрев здания возникает в связи с тем, что радиация, падающая на наружные ограждения (покрытие и стены), поглощается ими; кроме того, часть лучистого тепла проникает в помещения через остекление оконных проемов. Радиация, падающая на ограждение, полностью не поглощается, некото- рая часть коротковолновых тепловых лучей отражается. Отношение ра- диации отраженной к радиации падающей, выраженное в процентах, на- зывается альбедо. Количество тепла солнечной радиации, поглощаемое поверхностью ограж- дения, зависит от материала, из которого оно выполнено, и оценивается коэффициентом поглощения солнечной радиации а. Значения этих коэф- фициентов для некоторых материалов приведены в табл. 19. Степень нагрева здания зависит не только от интенсивности радиации, но и от цвета нагреваемой поверхности и теплотехнических качеств ограж- дающей конструкции. Как известно, светлые поверхности менее нагрева- ются, чем темные. Теплотехнические качества ограждающих конструкций, подверженных периодическому прогреву в летнее время, характеризуют- ся величиной затухания температурных колебаний у в ограждении (см. § 23, том 2 настоящего учебника). Основное требование к инсоляции зданий заключается в том, чтобы в любое время года режим инсоляции помещений обеспечивал наиболее благоприятные условия для быта и труда человека. Зона инсоляции помещения зависит от угла падения солнечных лучей, ко- торый определяется высотой стояния солнца. Инсоляция помещений гражданских зданий с санитарно-гигиенической точки зрения почти всегда является фактором положительным, так как солнечные лучи убивают болезнетворные микроорганизмы. 246
Таблица 19 Коэффициенты поглощения тепла солнечной радиации а Наименование материалов, прилегающих к наружной поверхности ограждения Коэффи- циент а кровельные материалы Асбестоцементные листы Оцинкованная кровельная сталь .«« Рубероид Рубероид, бронированный светлым гравием Кровельная листовая сталь, окрашенная белой краской То же, окрашенная темно-красной краской Черепица светло-красная * Стеновые материалы Гранит красноватый , Камни бетонные Кирпич глазурованный кремового цвета » обожженый глиняный красного цвета . » . . » силикатный Штукатурка наружная светлая .**•., 0,65 0,65 0,88 0,65 0,45 0.81 0,613 0,55 0,65 0,35 0,65 0.35 0,40 Важное значение для человеческого организма имеет биологическое дей- ствие ультрафиолетовых лучей, в результате действия которых в коже вы- рабатывается витамин D, необходимый для укрепления нервной системы и для работы мышц. Несмотря на эти положительные факторы, инсоляцию в ряде случаев тре- буется ограничивать. Например, иногда проникание прялтых солнечных лучей в помещения промышленных зданий вызывает nepei рев помещений и людей, неблагоприятно отражается на физическом состоянии рабочих и в конечном счете приводит к понижению производительности труда. Степень инсоляции помещений оценивается ее продолжительностью. Для различных географических широт и времени года продолжительность су- точной инсоляции определяют с помощью солнечных карт, на которых нанесены радиальные и кольцевые координаты. С помощью этих координат канд. арх. Б. А. Дунаевым построены графи- ки, по которым можно установить продолжительность инсоляции для ка- ждого периода года и времени суток (см. Б. А. Дунаев «Инсоляция жилых зданий», Госстройиздат, 1962 г.). 247
Кроме того, необходимо иметь в виду, что в производствах, связанных с обработкой полированных блестящих поверхностей, яркие солнечные лу- чи, отражаясь от них ослепляют и вредно действуют на глаза. К мероприятиям по предохранению рабочих от перегрева и от проника- ния в помещения ярких лучей солнечного света относятся: соответствую- щая ориентация световых проемов по странам света, например, односто- ронних фонарей (шедов) на север, двусторонних фонарей на север и юг; интенсивное проветривание помещений в летнее время; окрашивание на летние месяцы поверхности покрытий в белый цвет, а также стекол окон и фонарей; устройство у окон козырьков, штор, жалюзи и др. Более подробные сведения о защите зданий от перегрева приведены в § 41.
СТРОИТЕЛЬСТВО в ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ и РАЙОНАХ Под особыми условиями строительства и районами понимают такие, в ко- торых здания при эксплуатации подвергаются дополнительным воздейст- виям, вызывающим недопустимые деформации и даже разрушение зданий или ухудшающим их санитарно-гигиенические качества. Так, в сейсмических районах, а также в районах горных выработок такие деформации и связанные с ними разрушения могут возникнуть мгновен- но, причем направление и величина действующих сил на фундаменты зда- ний в сейсмических районах или место и размеры нросадочных явлений в районах горных выработок заранее неизвестны. В районах с многолетнемерзлыми грунтами и при строительстве на макро- пористых просадочных грунтах причиной деформаций зданий служит по- теря несущей способности оснований при нарушении связи между части- цами грунта, сцементированными льдом в многолетнемерзлых грунтах и солями кальция в лёссовых отложениях макропористых грунтов. Проса- дочные явления в этих районах хотя и достигают значительной величины, но, как правило, не носят мгновенного, катастрофического характера и мо- гут быть заранее учтены при проектировании и строительстве. К особым условиям следует также относить строительство в районах с жарким климатом, где приходится для защиты зданий от перегрева преду- сматривать ряд специальных мероприятий — конструктивных, планиро- вочных и др. Одной из наиболее актуальных проблем является обеспечение сейсмостой- кости зданий, учитывая, что землетрясения относятся к числу таких гроз- ных явлений природы, предотвратить которые человек не в состоянии. Од- нако он имеет все возможности смягчить их воздействие на здания и тем самым предотвратить аварии и сохранить результаты труда поколений. 249
§ 37. СТРОИТЕЛЬСТВО В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ Характер сейсмических явлений Сейсмическими называют районы, подвергающиеся воздействию перио- дически повторяющихся землетрясений. В пределах Советского Союза выделяются следующие сейсмические зоны: Прикарпатье, Крым, Кавказ, Узбекистан, Туркмения и другие республики в Средней Азии, Алтай и Саяны, Прибайкалье, Верхоянская зона, Чукотка, Дальний Восток, Саха- лин, Камчатка и Курильские острова. Сила землетрясения оценивается сейсмичностью в баллах по 12-балльной шкале (ГОСТ 6249—52) и определяется по картам сейсмического райони- рования территории СССР или но списку основных населенных пунктов СССР, расположештых в сейсмических районах (см. СНиП П-А. 12—62 «Строительство в сейсмических районах» приложение № 1 — карты сейс- мического районирования и № 2 — список населенных пунктов). Землетрясения интенсивностью в 6 баллов и менее обычно не причиняют существенного вреда зданиям, а интенсивностью в 7—9 баллов приводят к серьс.итым их повреждениям, а иногда и ]1азрушенп>гл1. Наиболее много- численными являются землетрясения тектонического происхождспрш. Их сущность состоит в следующем. Предполагается, что земна>1 кора состоит из большого количества блоков, разделенных между собой трещинами и участками из менее прочного ве- щества, чем блоки. Между блоками и промежуточны:\гп участкалпг, назы- ваемыми сейсмическими швами, происходят медленные относительные Схмещення. Такие смещенття в вертикальном и горизонтальном направлени- ях происходят с различными скоростями и приводят к постепенному на- коплению деформаций, различных в тех или иных участках земно!*! коры. В ряде случаев при достижении предельного состояния деформрхрования вещест1{а земной коры происходит внезапный ее разрыв. При этом потен- циальная энергия деформации мгновенно превращается в кинети- ческую. Место, в котором происходит разрыв или сдвиг земной коры но сейсмиче- скому тнву, называется очагом, фокусом, гипоцентром плп гнпоцентраль- ной областью землетрясения. Для удобства вычислений гипоцентр принимают условно в виде точки, од- нако в действительности центр возникновения землетрясенггя представля- ет пространство. Обычно гипоцентр находится в пределах земной коры на глубине до 60 км от поверхности Земли. Известны, однако, многие земле- трясения, очаги которых располагались на глубинах порядка 300—600 км. Наиболее опасными являются землетрясения с очагами глубиной до 100 км. 250
Вертикальная проекция гипоцентра или его области на дневную поверх- ность Земли образует эпицентр или эпицентральную область. Процесс землетрясения сопровождается распространением через недра земли различного рода упругих волн. Различают три основных типа сей- смических волн. Глубинные продольные волны iP имеют радиальное направление и пред- ставляют собой быструю смену сжатия и растян^ения вещества, сопро- вождаемую изменением его объема. Направление распространения про- дольной волны совпадает с направлением колебания частиц. Скорость их распространения в земной коре достигает 7—8 км/сек. Глубинные поперечные волны iS имеют направление, перпендикулярное продольным волнам. Скорость их распространения в земной коре пример- но равна 4—4,5 км/сек. Поверхностные волны (волны Рэлея) L характеризуются волнообразными качающимися колебаниями верхних слоев земной коры. Эти волны возни- кают у поверхности Земли при переходе глубинных продольных волн из упругой в менее упругую среду. Приближенное представление о характере распространения из очага зем- летрясения сейсмических волн дает схема, приведенная на рис. 191. На схеме показаны зоны равных интенсивностсй сейсмртчоских воздействий. Ближайшая к эпицентру зона характеризуется наиболее интенсивными воздействиями, с удалением от эпицентра интенсивность их убывает. Если представить себе распространение сейсмической волны из очага в виде прямого, так называемого сейсмического луча, то в зависимости от величины угла выхода луча на поверхность будет преобладать его верти- кальная или горизонтальная составляющая. В эпицентральной зоне прс- Рис. 191. Схема распространения сейсмических волп 251
Гипоцентрж Рис. 192. Составляющие серк-.мических волв обладает вертикальная составляющая (рис. 192), а по мере удаления от эпицентра все больше увеличивается горизонтальная составляющая, кото- рая и является наиболее опасной для приводимых ею в колебание зданий. Принципы проектирования зданий в сейсмических районах Учитывая случаи землетрясений в Ашхабаде, Ташкенте и в зарубежных городах, при планировке населенных мест в сейсмических районах круп- ные строительные зоны следует расчленять незастроенными пространст- вами (например, полосами зеленых насаждений, площадями, каналами и тому подобными преградами), препятствующихми распространению пожаров. В сейсмических районах желательно несколько увеличивать ширину улиц и размеры пожарных разрывов между зданиями, против обычно назначае- мых по нормам (примерно на 15—20%). При проектировании зданий для сейсмических районов рекомендуется ру- ководствоваться следующими принципами: а) общая компоновка зданий и сооружений, расстановка стен, выбор типов перекрытий и других конструкций должны удовлетворять требованиям симметричности и равномерного распределения масс и жесткостей, облег- чения собственного веса конструкций и понижения их центра тяжести; б) элементы несущих конструкций должны иметь достаточную прочность и по возможности равнопрочность: не должно быть слабых узлов и эле- 252
ментов, преждевременный выход которых из строя мог бы привести к разрушению сооруже- ния до исчерпания несущей способности основ- ных конструкций; в) сборные конструкции необходимо замоноли- чивать. При проектировании сборных железобе- тонных конструкций следует увеличивать по возможности размеры сборных элементов, избе- гать резкой концентрации напряжений в эле- ментах конструкций, особенно в стыках стено- вых панелей и панелей перекрытия. Конструкции сейсмостойких зданий могут пред- ставлять: жесткую конструктивную схему из несущих вертикальных элементов (диафрагм), работаю- щих под действием сейсмической нагрузки пре- имущественно на сдвиг и обладающих весьма малыми деформациями; гибкую конструктивную схему из нескольких вертикальных элементов, работающих под действием сейсмической на- грузки преимущественно на изгиб. В случае применения гибкой схемы уменьшается сейсмическая нагрузка на здания, в то время как здания с жесткой конструктивной схемой харак- теризуются более эффективным затуханием колебаний. Конструкции зданий, возводимых Рис. 193. Распределение жесткостей в плане зда- ния: а — рекомендуемое симмет- ричное: б — нерекомендуемое асимметричное; « — нереко- мендуемое с изломом внутрен- них стен в плане а) 1 ' \ t 1 1 ю п Рис. 194. Здание со сложной конфигура- цией в плане: а — нерекомендуемое ре- шение: б — емое рекоменду В сейсмических районах, необходимо рассчитать, кроме обычных на- грузок на действие сейсмических сил, представляю- щих собой динамические воздействия. Направление сейсмических нагрузок для расчета основных конст- рукций принимают горизонтальным. При проектировании зданий следует стремиться к симметричному относительно главных осей и равно- мерному распределению масс и жесткостей (рис. 193, а), утначе не совпадет центр тяжести нагрузок с «цен- тром жесткости» здания (определяемом расположе- нием поперечных стен, рам и т. д.). Асимметричное распределение жесткостей и масс, например, поперечных стен (рис. 193, б) вызывает концентрацию сейсмических сил на отдельных кон- струкциях и появление крутящего момента в плане здания. В равной степени неблагоприятно сказыва- ется асимметричное распределение вагрузок на пере- крытиях. 253
Внутренние стены, рамы, перегородки, так же как и наружные, должны быть сквозными на всю ширину или длину здания. Изломы осей этих кон- струкций в плане вызывают образование сил, которые будут стремиться разрушить примыкающие конструкции, расположенные вдоль другого на- правления (рис. 193, в). Не следует допускать изломов стен в плане здания (рис. 194, а). Особенно опасны изломы стен при маложестких (например, деревянных) перекры- тиях, так как при горизонтальном толчке стены, параллельные направле- нию толчка, оказывают таранящее действие на стены перпендикулярного направления, вызывая разрушения и их обвалы. Чтобы предотвратить изломы стен в плане, здание необходимо разделять антисейсмическими швами на замкнутые и независимые друг от друга в плане отсеки простой формы (рис. 194, б). Как показывает опыт, наиболее благоприятной формой плана здания или его отсека является квадрат или близкий к нему прямоугольник без вхо- дящих углов. В этом случае стены и другие конструкции в обоих направ- лениях здания имеют одинаковую или близкую друг другу прочность и жесткость и, таким образом, оказываются равнопрочными при любом на- правлении горизонтального сейсмического толчка. Степень неравномерности сейсмических воздействий, а следовательно, опасность перегрузки конструкций снижаются при уменьшении размеров здания или его отсеков. Повышению надежности способствуют также покрытия и перекрытия, ра- ботающие в здании как диафрагмы, распределяющие сейсмическую нагруз- ку между упругими опорами (стенами, рамами). Так как при большой длине здания жесткость перекрытий становится не- достаточной, чтобы рассматривать их как жесткие горизонтальные диа- фрагмы, предельные размеры отсеков зданий установлены нормами. Йри решении фасадов зданий, по аналогии с планами, следует стремиться к предельной простоте, избегая выступов, надстроек, т. е. принимать еди- ную высоту здания в пределах отсека. Рассматривая здание как консоль, заделанную в грунт, нужно принимать максимальное значение поперечной силы и изгибающего момента от го- ризонтальных сейсмических сил в его основании. Снижение величины мо- ментов в основании и поперечных сил в верхних участках здания дости- гается посредством максимально возможного снижения точки приложения равнодействующей горизонтальных сейсмических сил. Так как величина сейсмических сил пропорциональна массе, то для сниже- ния уровня приложения их равнодействующей необходимо насколько воз- можно снизить центр тяжести масс. Для выполнения этого условия необ- ходимо всемерно облегчать верхние этажи по отношению к нижним. Этого можно достигнуть: облегчением конструкций путем применения более эффективных по проч- 254
ШШа^ш)//Ш ШШШШа шшшшшт Рис. 195. Снижение сейсмических воз- действий путем: а — переноса тяжелого оборудования в нижние этажи здания; б — замены мостовых кранов напольными; J — повышенный уровень располо- жения нагрузок от оборудования; ^—тоже, пониженный уровень (желательное решение) ности и теплотехническим характе- ристикам материалов и изделий; перенесением технологических про- цессов, связанных с тяжелым обору- дованием, складированием материа- лов, архивов и т. д. в нижние (же- лательно первый) этажи (рис. 195, «); заменой в одноэтажных зданиях мо- стовых кранов напольными (рис. 195, б). Если невозможно провести указан- ные мероприятия, желательно обес- печить условие, согласно которому вес 1 j^ стен вышележащих этажей должен быть не больше веса 1 м^ стен нижних этажей. Анализ результатов землетрясений и проектных решений различных кон- струкций зданий позволил установить нормативы (см. СНиП П-А. 12—62) предельной высоты зданий, превышать которые экономически нецелесооб- разно, так как это связано с большими затратами на антисейсмические мероприятия, причем надежность последних не подтверждена происшед- шими землетрясениями. Антисейсмические швы устраивают в следующих случаях: когда длина зданий превышает размеры, указанные в табл. 5 СНиП П-А. 12—62; если здание имеет в плане сложную форму, то швы делят его на отсеки прямо- угольной формы; когда высота или конструкция одной части здания резко отличаются одна от другой. Антисейсмические швы следует стремиться совмещать с температурными и осадочными. Эти швы осуществляют: в зданиях с несущими стенами — постановкой парных стен; в зданиях с несущими колоннами или стенами с контрфорсами — поста- новкой парных рам (или контрфорсов); сочетанием стены и рамы, стены и контрфорса; в каркасных зданиях постановкой парных колонн на общем фундаменте. Конструктивные требования Фундаменты. Под несущие каменные стены сооружают преимущест- венно ленточные фундаменты. В случае устройства фундаментов столбча- тых необходимо обеспечить связь их между собой посредством использо- вания непрерывных фундаментных балок. 255
Стены и столбы. В зданиях с железобетонным или металлическим каркасом рекомендуется применять стеновые панели для заполнения кар- каса или для самонесущих стен. Для заполнения каркаса допускается применять каменную кладку, преи- мущественно из легких материалов. Высота самонесущих стен не должна превышать: 18 м при расчетной сейс- мичности 7 баллов, 16 м — при 8 баллах и 9 м — при 9 баллах. В стенах высотой более 12 м при расчетной сейсмичности 7 баллов, высо- той более 9 м при 8 баллах и более 6 м при 9 баллах необходимо преду- смотреть конструктивное продольное армирование. В каркасных зданиях рекомендуется применять навесные стеновые панели облегченной конструкции, причем крепления их следует проектировать с таким расчетом, чтобы не препятствовать горизонтальным смещениям каркаса во всех направлениях. Самонесущие стены нужно соединять с каркасом по всей высоте гибкими связями, позволяющими каркасу свободно перемещаться вдоль стен. При проектировании самонесущих стен необходимо предусматривать же- лезобетонные или армокирпичные антисейсмические пояса по всей длине стены между антисейсмическими швами на уровне покрытия и верха окон- ных проемов. По сравнению с тяжелыми стенами из штучного камня и кирпича круп- нопанельные стены для сейсмостойкого строительства имеют ряд преиму- ществ. Прежде всего они отличаются значительно меньшим весом^ Сниже- ние веса приводит к соответствующему снижению сейсмических нагрузок, что является одним из наиболее важных факторов повышения их сейсмо- стойкости. Из крупнопанельных зданий следует отдавать предпочтение тем, которые состоят из наиболее крупных панелей и имеют наименьшее коли- чество швов. Панели вертикальных диафрагм нужно соединить между собой связами, количество и площадь сечения которых определяют расчетом. Швы между цанелями заполняют бетоном или раствором. Панели перекрытий должны образовать в пределах отсека жесткую гори- зонтальную диафрагму. Для этого их необходимо связать между собой и со стенами по всему контуру сваркой закладных частей или выпусками арматуры. Заполнение из каменной кладки нужно связать с каркасом арматурой, укладываемой в горизонтальных швах в каждую сторону от стойки не ме- нее чем на 70 см. Углы примыкания и пересечения стен из кирпича, кам- ней и бетонных блоков следует усиливать арматурой: при расчетной сейсмичности в 9 баллов — во всех сопряжениях стен; при сейсмичности в 7 и 8 баллов — в сопряжениях наружных стен между собой и в примыканиях внутренних стен к наружным. 256
Каменные столбы без продольного армирования допускаются в зданиях с расчетной сейсмичностью в 7 баллов высотой не более 4 м. Столбь; должны быть связаны в уровне перекрытий в двух направлениях балками, прогонами или другими конструкциями, заанкеренными в стены или антисейсмические пояса. Перекрытия. Междуэтажные и чердачные перекрытия, а также по- крытия зданий должны быть возможно более жесткими в горизонтальной плоскости, и их нужно связать по контуру со стенами. В связи с этим сборные железобетонные перекрытия и покрытия необходимо замоно- личивать. Монолитные или сборные железобетонные перекрытия, как правило, заде- лывают в стены по всему периметру. В крупнопанельных зданиях глубина опирания перекрытия на стены должна быть не менее 60 мм, а в крупно- блочных и массивных каменных зданиях — не менее 250 мм. При сборных железобетонных перекрытиях следует отдавать предпочтение панелям, опирающимся по всему контуру на несущие стены. Замоноличивание сборных железобетонных перекрытий достигается сле- дующими мероприятиями: устройством железобетонных антисейсмических поясов с закреплением в них анкеров панелей перекрытий и заливкой швов между панелями це- ментным раствором; устройством монолитных обвязок с заапкериваннем панелей перекрытий в обвязке и применением связей между панелями; при отсутствии антисейсмических поясов или обвязок — применением свя- зей между панелями, а также между панелями и стенами. Связи можно делать, применяя армированные бетонные шпонки, выпуски петель, установку закладных частей, анкеров и т. п. Допускается применять перекрытия типа тонких пологих оболочек, обла- дающих достаточной жесткостью в плоскости перекрытия. В сборных железобетонных перекрытиях многоэтажных промышленных зданий по продольным рядам колонн на всю длину здания нужно устраи- вать продольные монолитные или сборные замоноличенные пояса, являю- щиеся элементами продольной рамы. Антисейсмические пояса. В зданиях с каменными стенами и сте- нами из крупных блоков, как правило, устраивают монолитные железобе- тонные, железокирпичные и армокаменные антисейсмические пояса в сле- дующих местах: а) в уровне чердачного перекрытия и перекрытия над подвалом при сейс- мичности в 7, 8 и 9 баллов; б) в уровне междуэтажных перекрытий через этаж при сейсмичности не более 7 баллов; в) в уровне всех междуэтажных перекрытий при расчетной сейсмичности 8 и 9 баллов. 257
Антисейсмические пояса нужно укладывать по всем продольным и по- перечным стенам с применением непрерывного армирования. Железобе- тонные и армокаменные антисейсмические пояса должны иметь ширину, как правило, равную толщине стены. При толщине стены в 500 мм и более ширину железобетонных поясов можно принимать меньше толщины сте- ны на 120 мм. Железобетонный пояс должен иметь высоту не менее 150 мм. Допускается применять сборные железобетонные антисейсмические пояса при условии надежного стыкования сборных элементов поясов между со- бой и надежной связи их с кладкой. § 38. СТРОИТЕЛЬСТВО НА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ Своеобразие природных условий Крайнего Севера и Северо-Востока СССР (суровый климат, многолетнемерзлое состояние грунтов, зимние ветры больших скоростей, снежные заносы и др.) оказывает существенное влия- ние на объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, а так- же на методы устройства оснований и фундаментов. В зависимости от геологических, гидрогеологических и мерзлотно-грунто- вых условий каждой строительной площадки, а также от назначения, теп- лотехнических и конструктивных особенностей проектируемого здания в этих районах применяют следующие основные методы строительства: метод I — не учитывающий многолетнемерзлого состояния и температур- ного режима грунтов основания; метод II — предусматривающий сохранение мерзлого состояния грунтов основания в продолжение всего периода службы здания; метод III — с допущением в процессе строительства и эксплуатации зда- ния оттаивания мерзлого основания в пределах некоторой его области, на- зываемой чашей оттаивания; метод IV — с предпостроечной подготовкой (оттаиванием) мерзлых грун- тов основания. Строительство по методу I производят тогда, когда основанием для фунда- ментов отапливаемых зданий или сооружений являются скальные породы, не имеющие значительных трещин, или талые грунты, подстилаемые скальными породами. В этих условиях особых мероприятий не предусматривается. При строительстве по методу II основными мероприятиями являются: устройство продуваемых подполий под отапливаемыми зданиями для со- хранения мерзлого состояния грунта; вентилируемых каналов на уровне подошвы фундамента; теплоизолирующего покрытия с целью уменьшения 258
проникновения тепла в грунт; применение для фундаментов материалов с низким коэффициентом теплопроводности при максимальном уменьше- нии сечения. Указанные мероприятия в большей степени применяют при возведении жилых и обпдественных зданий. В производственных зданиях промышлен- ных предприятий с тяжелым и сложным оборудованием осуществление перечисленных мероприятий (продуваемые подполья, вентилируемые ка- налы и др.) может оказаться достаточно сложным. Устройство в этих слу- чаях вентилируемых подполий или каналов, проходящих на уровне подо- швы фундаментов и имеющих длину более 100 м, неэкономично и техни- чески не оправдано. Строительство по методу III производят при возведении отапливаемых зданий и сооружений на таких мерзлых грунтах, которые незначительно (допустимо для несущих конструкций здания) уплотняются при оттаива- нии. При этом методе, как правило, требуется приспосабливать несущие конструкции здания к неравномерным осадкам при оттаивании (протаи- вании) грунтов основания. Строительство по методу IV предпостроечного оттаивания мерзлых грун- тов до возведения фундаментов представляет собой логическое завершение метода III и неразрывно с ним связано. При этом методе, в случае оттаи- вания грунта на всю или расчетную мощность мерзлой толщи, совершенно отпадает необходимость конструктивного приспособления здания к нерав- номерному оттаиванию грунтов. Метод IV перспективен и целесообразен для широкого применения при строительстве производственных зданий и сооружений на крупнообломоч- ных и песчаных грунтах при наличии в них ледяных прослоек и линз льда. Существует несколько способов оттаивания мерзлых грунтов: гидрооттаи- вание (дренажный способ и гидроиглы), паро-, электрооттаивание и др. В строительной практике Крайнего Севера в гражданском и промышлен- ном строительстве раньше применялись различные типы фундаментов,, а именно: ленточные, столбчатые, сборные бетонные и железобетонные,, сплошные железобетонные плиты; в последние же годы все большее рас- пространение там имеют свайные фундаменты. Ленточные фундаменты из бутовой кладки при строительстве малоэтаж- ных зданий, по существу, выполнялись без учета мерзлого состояния грун- тов основания (метод I), вследствие чего многие из этих зданий подверг- лись деформации. Основной причиной деформации и разрушения зданий явилась неравномерная просадка фундаментов. Устойчивость и прочность указанных выше зданий могли быть, безуслов- но, обеспечены при строительстве их по методу П. Однако устраивать лен- точные фундаменты в этом случае нецелесообразно в технико-экономиче- ском отношении, так как необходимо устройство хорошо вентилируемого V48* 259
подполья под всем зданием и значительное заглубление подошвы фун- дамента. Возведение капитальных зданий на бетонных ленточных фундаментах целесообразно на участках, где мерзлогрунтовые условия позволяют строи- тельство по методу I. Преимущество столбчатых фундаментов перед ленточными позволило от- казаться от применения последних при проектировании фундаментов ка- питальных зданий и сооружений, строящихся по методу II. Преимущественное распространение в условиях вечномерзлых грунтов получили бетонные столбчатые фундаменты с глубиной заложения 3,5— 4,5 м, с несущими железобетонными фундаментными балками для опира- ния стен здания. Появление конструкций сборных бетонных и железобетонных фундамен- тов заводского изготовления позволило отказаться от применения трудо- емких конструкций в виде монолитного массива. При этих конструкциях требовался электропрогрев бетона фундаментов, что приводило к нежела- тельному оттаиванию грунтов основания. В промышленном строительстве успешно применяют сборные фундаменты стаканного типа. Фун^^менты сооружений, приспособленных к неравномерной осадке осно- ваний, должны обладать прочностью, необходимой для восприятия изгиба- ющих, скручивающих и перерезывающих усилий. Основными видами та- ких фундаментов являются железобетонные рамные фундаменты и пере- крестные ленты (рис. 196). Начиная с 1958—1960 гг. все более широко в районах Крайнего Севера внедряются свайные фундаменты. Они заняли ведущее место в фундамен- тостроении для зданий и сооружений, строящихся по методу П. В этом случае надежная работа свай обеспечивается за счет смерзания их с грун- том многолетнемерзлой толщи. В Норильске часто применяют метод уста- новки свай в предварительно пробуренные скважины. Установка свай в скважины производится при помощи кранов (башенных или передвижных стреловых). Перед установкой сваи скважину заполняют примерно на 7з глубины подогретым до температуры 30—40° шламом, т. е. мелкозерни- стым грунтом жидкой консистенции. При установке сваи шлам заполняет все пространство между стенками скважины и сваей до поверхности грун- '2 '^1)1 IL_ ^SOTJ ртЗЖЗЭга [TiSFft Рис. 196. фундаменты, приспособленные к неравномерной осадке оснований: а, б — рамные; в -— в виде перекрестных лент 260
т LyAfffW|i»d Рис. 197. Однорядная установка свай: 1 — верхняя граница веч- номерзлых грунтов; 2 — перекрытие над подпольем та. Загружать свайные фундаменты разрешается только после достижения расчетной величины силы смерзания боковой поверхности сваи с многолетне- мерзлой толщей грунта. Опыт внедрения свайных фундаментов показал, что более целесообразно размещать сваи не в 2 ряда, а в 1 ряд, с учетом эксцентриситета при расчете свай на прочность (рис. 197). Такое решение характерно для отапливаемых бескаркасных промышленных зданий, возводимых по методу II, с устройством проветривае- мого подполья. Для каркасных промышленных зданий принято ку- стовое размещение свай. К недостаткам этой конст- рукции следует отнести монолитный ростверк (ра- циональная конструкция сборного ростверка для рас- сматриваемых условий создается). При проектировании промышленных зданий следует стремиться к макси- мальной блокировке цехов с последовательными производственными про- цессами, стремясь к концентрации целых предприятий в едином корпусе. Наиболее целесообразно возводить большепролетные здания с размещени- ем оборудования на внутренних этажерках, не связанных с каркасом здания. По условиям снижения снегозаносимости и простоты строительно-монтаж- ных работ зданию желательно придавать предельно простую форму без высотных перепадов, способствующих отложению снега на покрытии и с плоской кровлей. Оптимальным решением корпуса будет паралле- лепипед. Желательно широко применять сборные куполообразные со- оружения, перекрывая ими значительные площади без промежуточных опор. В ограждающих конструкциях для теплоизоляции следует использовать слоистые элементы из легких эффективных материалов с малым объемным весом (листы анодированного алюминия, древесноволокнистые плиты и пенопласты). Можно также применять ограждающие конструкции из авто- клавных ячеистых бетонов при объемном весе в 600—700 кг/м^. Необходи- мо обеспечить непродуваемость ограждающих конструкций в соединениях их элементов. Особенно повышенные требования нужно предъявлять к конструкциям стыков стеновых панелей. В конструкциях деформационных швов необходимо предусматривать удли- нение пути прохождения холодного воздуха через стык закладкой диа- фрагм по всей его высоте. Для уменьшения веса покрытий и перекрытий рекомендуется применять легкие высокопрочные металлы с эффективными материалами для паро- и гидроизоляции. V2 10 ^- ^- Орловский, П* П. Сербинович 26f
Устраивать световые и аэрационные фонари в условиях сурового климата в большинстве случаев не рекомендуется. При необходимости верхнего света в плоскости покрытия следует устраивать зенитное освещение. Воз- можно строительство зданий без окон, оборудованных люминесцентным освещением. § 39. СТРОИТЕЛЬСТВО НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ Лёссовидные просадочные грунты распространены на значительной тер- ритории СССР. Характерным свойством достаточно прочных в естественном сложении лёссовидных грунтов является то, что возведенное на них при обычном производстве работ здание оказывается прочным и устойчивым лишь вре- менно, до случайного замачивания грунта в основании (из-за неисправно- сти водоводов, просачивания атмосферной воды под фундаменты или дру- гих подобных причин). Просадка представляет собой самостоятельный вид деформации под воздействием замачивания, сопровождаемая уплотнением грунта, находя- щегося в напряженном состоянии от собственного веса или от внешней на- грузки. Просадка от внешней нагрузки и собственного веса грунта проис- ходит не только в пределах контура фундамента или затопленной площа- ди, но и в пределах всей напряженной зоны. Инженерная задача обеспечения прочности и устойчивости зданий в усло- виях просадочных грунтов является весьма сложной. Опытные данные убедительно показали, что нельзя обеспечить прочность и устойчивость возводимых зданий на просадочных грунтах путем назначения безопасной величины удельного давления на грунт, и что необходимо при проектиро- вании исходить из условий совместной работы всей конструкции в целом с основанием (система «здание — фундамент — основание»). Этот принцип проектирования оснований представляет собой раздел обще- го метода проектирования по предельным состояниям, требующим обеспе- чения пригодности зданий к эксплуатации при возможных смещениях в результате неравномерной деформации основания. Если исходить из приведенного требования, то возможность использования просадочных грунтов в качестве естественного основания в большинстве случаев практически исключается, поскольку местное замачивание грунта приводит, порой, к значительным неравномерным просадкам основания. В таких грунтовых условиях требуется устройство искусственного основа- ния, например, глубинное уплотнение и другие способы, обеспечивающие устранение просадочных свойств грунтов основания. 262
с другой стороны, деформации зданий в виде опасных трещин в стенах или значительных кренов сооружений (башен, дымовых труб и т. п.) на- блюдаются в относительно небольшом количестве случаев. Практика пока- зывает, что с повышением качества строительно-монтажных работ и куль- туры эксплуатации (своевременное устранение течи трубопроводов, отвода атмосферных и производственных вод и т. п.) уменьшается вероятность возникновения просадки основания. . На основе указанных соображений, проектирование зданий и сооружений в условиях просадочных грунтов производится по такому предельному со- стоянию, при котором обеспечивается целостность зданий, а пригодность их к эксплуатации достигается после выполнения небольших по объему дополнительных работ. Из-за трудности обеспечения полного и строгого выполнения водозащит- ных мероприятий разработаны конструктивные мероприятия для обеспе- чения прочности конструкций зданий в аварийных случаях и создания условий для быстрого восстановления пригодности их к эксплуатации. К таким конструктивным мероприятиям относятся: разрезка здания осадочными швами (см; табл. 20); Таблица 20 Расстояния между осадочными швами в многоэтажных зданиях Вид здания Грунтовые усло- вия основания Расстояния между осадочными швами, лс, не более Многоэтажные крупнопанельные жилые и об- щественные здания и здания с другими кон- струкциями, чувствительными к неравномер- ным осадкам Прочие многоэтажные здания Тип I Тип II Любые 42 30 72 Примечание: К типу I относятся грунтовые условия, для которых существенна просадка грунта от дейст- вия внешней нагрузки, а от действия собственного веса она практически отсутствует или не пре- вышает 50 мм. К типу II относят грунтовые условия, для которых возможна просадка от действия внешней нагрузки и собственного веса грунта, превышающая 50 мм. устройство СТЫКОВ, равнопрочных с соединяемыми конструктивными эле- ментами на воздействие неравномерной просадки основания; увеличение прочности отдельных элементов конструкций или сооружений введением дополнительного армирования; устройство армированных поясов, непрерывных по всей длине наружных и внутренних капитальных стен в пределах, разделенных осадочными швами; 10* 263
увеличение размеров площадей опирания элементов конструкций; приспособление конструкций к быстрому восстановлению их в 1](роектное положение после просадки; назначение таких конструкций фундаментов, стен и других элементов зда- ний или сооружений, которые соответствуют условиям строительства на просадочных грунтах (например, конструкции, легко приспособ- ляемые либо слабо реагирующие на неравномерные просадки основа- ния и т. п.). § 40. СТРОИТЕЛЬСТВО в РАЙОНАХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Горные выработки оказывают вредное воздействие на конструкции зданий, расположенных над ними, вследствие неизбежных.просадок дневной по- верхности. Мероприятия по защите зданий от влияния горных выработок можно под- разделить на горные и строительные (конструктивные). Горные мероприятия заключаются в том, что под зданиями оставляют предохранительные целики ископаемого, закладывают выработанное про- странство пустой породой или применяют специальные способы выемки полезного ископаемого, уменьшающие влияние деформаций основания на здание. Строительные (конструктивные) мероприятия уменьшают дополнитель- ные усилия в конструкциях зданий, возникающие в процессе подработки. К числу основных конструктивных мероприятий относятся разрезка зда- ний на отсеки, повышение расчетного сопротивления основания, снижение постоянных нагрузок и применение рациональных схем зданий. Конструктивные мероприятия назначают, исходя из принципа жесткости или принципа податливости. В первом случае необходимо обеспечить жесткость и прочность, доста- точные для восприятия дополнительных усилий в конструкциях без появ- ления в них остаточных деформаций. Для повышения жесткости зданий следует, во-первых, увеличивать жесткость и прочность элементов их кон- струкций (например, уменьшением проемов, применением более прочных материалов с усилением их армированием), а также введением надежных связей между элементами; во-вторых, применять рациональные конструк- тивные схемы зданий, увеличивающие их общую жесткость. Захцита по принципу податливости производится с учетом того, что конст- рукции следуют за деформациями земной поверхности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях без появления в них опасных напряже- ний и излишней деформативности элементов конструкции (раскрытия 264
швов, наклонов, сдвигов элементов конструкций). Чем гибче и податливее несущие конструкции, тем меньшие напряжения возникают в них при не- равномерных деформациях основания. При этом необходимы строгие меры, обеспечивающие пространственную устойчивость зданий. Здания можно проектировать полностью по принципу жесткости или по принципу податливости, но иногда рационально применять комбинирован- ную схему защиты (например, от влияния горизонтальных деформаций — по принципу податливости, а от неравномерных осадок — по принципу жесткости). Наиболее часто на подрабатываемых территориях возводят здания в райо- нах угледобычи. Конструкции жилых зданий на угленосных площадях проектируют с уче- том мероприятий, смягчающих влияние подработок. Эти мероприятия мож- но выполнять по принципу жесткости или податливости. К основным конструктивным мероприятиям по защите здания по принци- пу жесткости относятся следующие: разделение здания по всей высоте на отдельные короткие отсеки деформационными швами; уменьшение веса конструкций; уменьшение заглубления и поверхности контакта фунда- ментно-подвальной части здания с деформирующимся грунтом; примене- ние фундаментов, обеспечивающих их контакт с основанием при его ис- кривлении; применение искусственных оснований. Наиболее эффективным конструктивным мероприятием, значительно уменьшающим дополнительные усилия в жестком здании, является разрез- ка его на отсеки. Обеспечение контакта фундаментов с основанием при его искривлении можно достигнуть применением зауженных клиновидных фундаментов. Если клиновидные фундаменты из-за сложности их устройства не нашли распространения, то зауженные на угленосных площадях применяются широко. Особенно важное значение для жесткости и устойчивости здания имеет усиление несущих стен железобетонными поясами, устраиваемыми в уров- не цоколя и всех перекрытий. В кирпичных зданиях такие пояса обычно устраивают на всю толщу стены и к ним крепят панели перекрытий. Крепление панели перекрытия изображено на рис. 198. 8 крупноблочных зданиях пояса создают путем надежного соединения по- ясных блоков по всему периметру отсека (рис. 199). Следует иметь в виду, однако, что при защите зданий и их элементов по принципу жесткости конструктивные мероприятия несколько увеличивают расход металла и других строительных материалов, а следовательно, и стоимость зданий. Применение же податливых конструктивных схем и рациональное исполь- зование несущей способности материалов позволяют уменьшить расход материалов и средств на конструктивные мероприятия, 9 в. я. орловский П. П. Сербииович, 265
По А-А По 6-6 т fr^Vo" •,^!-;'о >^>г<; л'.о. Л "о'/л Л Рис. 198. Опирание и крепление панели перекрытия к железобетонному поясу в кир- пичных зданиях: 1 — кладка стены; 2 — панель перекрытия; з — железобетонный пояс; 4 — закладная деталь; 5 — анкер Повышенную податливость здания мож- но обеспечить следующими мероприяти- ями: созданием возможности горизон- тальных перемещений элементов несу- щих конструкций, имеющих контакт с основанием; увеличением податливости несущих конструкций и связей между ними в вертикальной ^плоскости, кото- рая является результатом снижения жесткости коробки здания (например, при увеличении проемности зданий, применении пластических растворов для кирпичной кладки) и его элементов; строительством зданий со статически определимыми расчетными схемами не- сущих конструкций. В целях уменьшения деформаций в эле- ментах конструкций (перекосов, накло- нов, перемещений) при защите по принципу податливости, так же как и при жесткой конструтстивной схеме, целесообразно разделять здание на отсеки небольшой длины. Таким образом, при проектировании зданий в районах с подземной раз- работкой угля необходимо учитывать особенности работы их конструкций в условиях неравномерной осадки грунта. Рис. 199. Соединение поясного блока в крупноблочном здании: 1 — блок; 2 — связи; 3 — выпуски рабочей арматуры поясного блока: 4— заделка-сты- ка раствором на расширяющемся цементе 266
§ 41. СТРОИТЕЛЬСТВО В УСЛОВИЯХ ЖАРКОГО КЛИМАТА В южных районах Советского Союза, особенно в республиках Средней Азии, здания подвержены длительному интенсивному перегреву. При проектировании зданий в этих районах необходимо принимать ряд мер по защите от перегрева помещений и находящихся в них людей. К таким мероприятиям относятся следующие: выбор участка под застройку и способ размещения зданий на нем; озеленение и обводнение участка; выбор формы и ориентации зданий, а также внутренней планировки поме- щений, обеспечивающей естественную их вентиляцию; выбор соответствующих строительных материалов и конструкций для ограждающих частей зданий; применение солнцезащитных устройств; применение механических средств для создания искусственного микро- климата помещений. При выборе участка под застройку в районах с жарким сухим климатом необходимо учитывать, что для предохранения зданий от чрезмерной инсоляции днем и для более эффективного использования прохладных воздушных потоков вечером наиболее благоприятными являются участки, расположенные на нижни;^ частях юго-восточных и восточных склонов долин, В жарко-влажных районах целесообразно выбирать под застройку возвы- шенные участки,, расположенные с наветренной стороны и немного сме- щенные в сторону от направления господствующих ветров. В этом случае застройку лучше всего располагать на северных или южных склонах, ко- торые в меньшей степени подвергаются тепловому воздействию солнечно- го облучения, чем восточные и западные. Как в жарко-сухих, так и в жарко-влажных районах для защиты зданий от чрезмерной солнечной радиации следует ориентировать продольную ось зданий на восток-запад. Кроме того, в жарко-влажных условиях необ- ходимо учитывать и направление господствующих ветров для эффектив- ности естественного сквозного проветривания помещений. Во избежание возникновения так называемой ветровой тени, т. е. зоны низкого давления (рис. 200, а), образующейся в тех случаях, когда одни здания заслоняются другими или зелеными насаждениями, следует пре- дусматривать такое расстояние между противостоящими зданиями (или между зданиями и зеленой преградой), которое в 6—7 раз превышало бы высоту экранирующего здания (рис. 200, б). Для защиты зданий от палящих лучей солнца весьма полезным является озеленение территории застройки, создание лесозащитных полос, особен- но в засушливых районах, где требуется зеленая преграда против втор- -Э* 267
а) !!fi б) ^ 0 Ооо ^^ гг- QOlblQO с=^ с=:^ жения горячих суховеев. Для зате- нения фасадов зданий полезны зеле- ные насаждения в виде кустарников в сочетании с деревьями и особенно вертикальное озеленение, т. е. покры- тие наружной поверхности стен вью- щимися растениями. Для улучшения микроклимата райо- на строительства целесообразно об- воднять его, устраивая искусствен- ные водные бассейны, акватории, пруды, фонтаны, используя для это- го по возможности ближние водные бассейны. При выборе формы зданий и ориен- тации их по странам света необходи- мо иметь в виду следующее. В жар- ких засушливых районах предпочти- тельны формы зданий, приближаю- щиеся к кубу, а также высокие зда- ния. Целесообразно применять прием блокирования зданий для сокраще- ния площади наружных огражда- ющих поверхностей, смягчения теп- лового воздействия солнечного облучения и повышения тепловой инерции здания. В жарко-влажных районах, наоборот, повышать тепловую инерцию зда- ний не требуется. Здесь рекомендуется строить не очень широкие здания, в форме параллелепипеда, с легкими ограждающими конструкциями стен и с большим количеством оконных проемов в южной и северной стенах. В таких зданиях можно эффективно проветривать помещения. Устройст- во окон в западной и восточной стенах нежелательно, и во всяком слу- чае количество окон в этих стенах зданий должно быть сведено к ми- нимуму. В зданиях с фонарями для освещения и аэрации фонари нужно ориенти- ровать на север, северо-запад или северо-восток (в этих случаях лучше применять фонари типа шед). Для обеспечения эффективной естественной вентиляции зданий необхо- димо устраивать помещения, занимающие всю ширину корпуса. Если же требуется разместить несколько помещений по ширине здания, то в раз- деляющих их перегородках следует предусматривать проемы, оборудован- ные регулируемыми жалюзи или решетками для сквозного проветрива- ния всех помещений. Рис. 200. Использование ветра защиты здания от перегрева: в — образование ветровой тени: б — реко- мендуемые разрывы между зданиями; ' зона низкого давления ДЛЯ I — 268
35°\ 30' 25' го' 15' s^ ^ А у 1^ J /^ \\ xV- V^v \ б) 35' 30' 25' 20° 15' ^ ''*>»^^> ^ ^byf^l 1 р<1 — / — 3 ^ 8 П 16 го 2^4 час О Ц В П 16 20 Ш час Рис. 201. График зависимости внутренней температуры воздуха от конструкции а — в условиях жаркого сухого климата; 6 —тоже, жаркого влажного. Условные обозначения: 1 — снаружи, в тени; 2 — внутри здания с массивными ограждениями; Л — то же, с легкими огоаж- Большое влияние на колебания температуры воздуха внутри помещений имеет выбор строительных материалов и конструкций соответствующего веса. В условиях жаркого сухого климата с большими суточными колеба- ниями (около 15—18°) целесообразно сооружать здания с массивными конструкциями (рис. 201, а). В жарком влажном климате с небольшими суточными колебаниями в пределах около 6° массивность конструкций большого значения не имеет (рис. 201, б), и поэтому имеется возмож- ность строить здания с ограждениями, имеющими небольшую тепловую инерцию. Для защиты зданий от перегрева облицовку или окраску фасадов и кров- ли следует выполнять из материалов, обладающих высоким коэффициен- том отражения солнечной радиации. Стены зданий рекомендуется окраши- вать в белый, светло-желтый или светло-розовый цвет, а кровли соору- жать преимущественно из светлых материалов. С целью создания условий для охлаждения крыши целесообразно устраи- вать двойные покрытия с продухами для движения воздуха. Такие же вентилируемые воздушные прослойки можно устраивать и в сте- нах; располагают такие прослойки между наружной облицовкой стены и теплоизолирующим слоем и несущей ее частью. Характерной конструктивной особенностью зданий, возводимых в жарких районах, являются солнцезащитные устройства. Различают три основных типа солнцезащитных устройств: горизонтальные навесы (рис. 202, а), напримерэ козырьки, свесы крыш, тенты; вертикальные экраны в виде выступающих ребер-диафрагм (рис. 202, б) 5 ячеистые устройства (рис. 202, в). 269
Проемы, ориентированные на север и на юг, загцигцают горизонтальными навеса- ми и широкими свесами крыши, а прое- . мы, выходящие на восток и запад, — вертикальными ребрами-диафрагмами. Наиболее эффективную загциту от пе- регрева создают солнцезащитные уст- ройства ячеистого типа, которыми мож- но экранировать не только отдельные остекленные проемы, но и целый фасад стены. В ряде случаев в условиях очень жар- кого климата приходится прибегать к . искусственному охлаждению воздуха в помещениях при помощи различных устройств. К ним относятся приборы ис- парительного охлаждения, увлажните- ли,. вентиляционные устройства, приво- дящие в движение воздух и усиливаю- щие теплоотдачу тела человека, и си- ртемы лучистого охлаждения и конди- ционирования воздуха; однако расходы на эксплуатацию установок кондицио- нирования воздуха очень высоки, осо- бенно в тех случаях, когда эти установки должны работать круглые сутки. Рис. 202. Солнцезащитные уст- ройства: в — горизонтальные; б — вертикальные; € — ячеистые
ш РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ § 42. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РАЙОНЫ И УЗЛЫ В постановлении ЦК партии и правительства от 27 июня 1932 г. «О со* ставлении и утверждении проектов планировки и социалистической рекон- струкции городов и других населенных мест Союза ССР» сказано: «Строи- тельство всех видов в районах, где располошены или намечаются к строи- тельству группы самостоятельных или комбинированных предприятий и обслуживающих их городов и поселков... производится на основе схем районной планировки». Основной целью районной планировки является разработка назгчно обос- нованного плана рационального размещения в планируемом районе всех видов строительства, в том числе и промышленного, исходя из наиболее эффективного использования природных ресурсов и территорий района. Проекты районной планировки разрабатывают на основе перспективных планов развития народного хозяйства страны. Проекту районной планировки предшествует составление комплексного плана развития промьппленности в данном районе. На основе этого ком- плексного плана составляют задания на проектирование отдельных про- мышленных предприятий, а затем проектные задания для отдельных пред- приятий, уточняющие первоначальные принципы районной плани- ровки *. Промьппленные предприятия, располагаемые в городах, необходимо не размещать разрозненно, а концентрировать в большие группы, находящие- ся на общей территории. Такие группы могут образовывать промышлен- ные районы, занимающие часть города или прилегающую к нему терри- торию. * Более подробно о районной планировке излагается в справочнике проектировщика, раздел «Районная планировка», Стройиздат, 1963 г. 273
Промышленные районы могут быть размещены и на удаленных от суще- ствующих городов территориях. Таковы, например, районы расположе- ния предприятий в местах добычи руды, угля, нефти. Однако возникнове- ние таких промышленных районов вызывает необходимость возведения поблизости от них новых поселков, нередко развивающихся впоследствии в города. Городские промышленные районы с предприятиями, выделяющими произ- водственные вредности (газ, дым, копоть, пыль, неприятные запахи, шзгм), необходимо располагать с подветренной стороны по отношению к ближай- шему району селитебной части города *. Кроме того, промышленные предприятия должны быть удалены от селитебной территории на некото- рое расстояние в соответствии со степенью вредности предприятия. Полоса между источником производственных вредностей и границей селитебной территории называется санитарно-защитной зоной. Промышленные предприятия в зависимости от выделяемых вредностей и условий технологического процесса, а также с учетом проведения меро- приятий по очистке вредных выбросов в атмосферу делят на пять классов. Предприятия с особо вредными производствами относятся к I классу, с наименее вредньхми — к V классу. Предприятия относят к тому или ино- му Мелассу в зависимости от вида производства—согласно СНиП П-М.1—62, приложение 2.' У предприятий I класса требуется устраивать санитарно-защитные зоны шириной не менее 1000 м, у предприятий П, П1, IVhV классов необхо- димы санитарно-защитные зоны шириной соответственно в 500, 300, 100 и 50 л*.; В санитарно-защитной зоне между селитебной территорией и промышлен- ными предприятиями с вредвыми выделениями допускается размещать промышленные предприятия с меньшим классом вредностей при условии, что между размещаемым промышленным предприятием и жилыми и об- щественными зданиями будет сохранена санитарно-защитная зона, тре- буемая для предприятия с меньшим классом вредностей. В санитарно-защитной зоне допускается располагать пожарные депо, ба- ни, прачечные, гаражи, склады, административно-служебные здания, тор- говые здания, столовые, амбулатории и т. п., помещения для аварийного персонала и охраны данного предприятия, а также стоянки для общест- венного и индивидуального автомобильного транспорта. В санитарйо-защитной зоне со сторонь! селитебной территории рекомен- дуется предусматривать полосу древесных насаждений шириной не ме- нее 40% от установлейной ширины зоны. * Селитебной называют территорию города, предназначенную для расположения йсилых и общественных зданий, а также зеленых насаждений (садов, парков, скве- ров, бульваров, стадионов). 274
6СВ ^^ Штюрм Шvy1вмfcef< Сильный -ЛИ Ю . ^ Н)И)В Средний W>v>5 м/сек Слабый 5уУУ0.5м/сен 6ЮВ -HJB При размещении про- мышленных предприя- тий, выделяющих про- изводственные вредно- сти, необходимо учиты- вать направление гос- подствующих ветров, с тем чтобы они уносили вредные выделения в сторону от селитебной территории. Господству- ющее направление вет- ров принимают по так называемой розе вет- ров, которая представ- ляет собой схему рас- пределения ветров по направлению, и повторя- емости, а иногда и по скорости. Для построения розы ветров по направлению и повторяемости (рис. 203) проводят из одной точки прямые по напра- влению щестнадцати румбов и на каждой из . нидс откладывают столь- : ко единиц, сколько раз в этом направлении за данный промежуток време- ни дул ветер; концы отрезка соединяют прямыми. Розы ветров строят для годового периода или для различных времен года. При построении розы ветров — по повторяемости и скорости — определя- ют для каждого направления не только повторяемость, но и скорость вет- ра. Затем величину повторяемости каждого направления умножают на со- ответствующую среднюю скорость. Полученные величины выражают в процентах от общей суммы и откладывают в определенном масштабе по направлениям румбов. , В зависимости от характера производства, степени выделения производ- ственных вредностей и величины грузооборота рекомендуется размещать промьгшленные районы по отношению к селитебным территориям следую- щим образом. Районы, предназначенные для предприятий, относимых по выделению Условные обознаиения силы ветра (У) Рис. 203. Роза повторяемости и силы ветров 275
¦i/ ill г I'J J L]^ s S 7 Рис. 204. Типы городских промышленных районов и их размещение в зависимости от степени санитарной вредности и величины грузооборота: /— промышленный район, размещаемый на удаденви от селитебной территории; i/— промышленный район, размещаемый на окраине селитебной территории; ///>- промышленный район, размещаемый » пределах селитебной территории; 1 — промышленные территории; 2 — селитебная территория; 8 — озе- лененная часть санитарной зоны: 4 — резервные территории: S — железнодорожные пути: s — автомо- Сильные дороги; 7 — границы провплпленвых районов Производственных вредностей к I и II классам (независимо от грузообо- рота), располагают за пределами города в удалении от селитебной тер- ритории (рис. 204). На окраине селитебной территории располагают промышленные районы для предприятий с производствами, относимыми по выделению производ- ственных вредностей к III и IV классам, а также предприятия, не выде- ляющие производственных вредностей, и предприятия с производствами^ относимыми к V классу вредностей, но с грузооборотом, требуюгцим уст- ройства железнодорожных подъездных путей. Промышленные районы, предназначенные для размещения безвредных предприятий или с незначительным выделением производственных вред- ностей (V класс) и с небольшим грузооборотом, не требующим железно- дорожного транспорта (менее 10 условных вагонов в сутки), размещают в пределах селитебной территории. Планировка городского промышленного района должна быть увязана с планировкой прилегающих районов города, с системой городских улиц и инженерных сетей. Примерный план городского промышленного района приведен на рис. 205. 276
Рис. 205. С5остав и последовательность размещения территорий городского промыш- ленного района: i—промышленные предприятия высокого класса вредности; 2 — промышленные предприятия меньшего класса вредности; 3 — объединенная ТЭЦ; 4 — кооперированное автохозяйство; 5— резервные террито- рии; 6 — территории отвалов: 7 — устройства по переработке отходов производства; 8 — санитар- но-защитная зона (разрыв); 9 — подъездные железнодорожные пути; 10 — объединенная сортировочная станция; 11 — пожарное депо; 12 — общественный центр района; 13 — научно-технический центр рай- она; 14 — взлетно-посадочная площадка для вертолетов; 15 — селитебная территория, А — источник выделения значительных производственных вредностей, требующий большого санитарно-защитного разрыва: В — источник выделения производственных вредностей, требующий меньшего санитарно-за- щитного разрыва; L — санитарно-защитный разрыв от источника А; /—санитарно-защитный разрыв от источника Б Блоки ¦liiH'iiii^ Панель блоки Рис. 206. Панельное расположение предприятий: а — однопанельяое; б — двухпанельное 2-Я панель 1'Я панепь
Предприятия рекомендуется располагать на территории промышленного района по так называемой ленточной системе (рис. 206) параллель- но селитебной территории; при этом предприятия меньшей санитарной вредности размещают ближе к селитебной территории, а более вредные — дальше и с подветренной стороны. При ленточной схеме планировки промышленного района ленты называ- ют панелями, которые проездами или улицами подразделяют на бло- к и. Для предприятий одного или близких по санитарной вредности клас- сов применяют однопанельное расположение предприятий, схема которого показана на рис. 206, а. Двух- или многопанельное расположение целесообразно для последова- тельного расположения предприятий различных классов по санитарной вредности (рис. 206, б). Предприятия, размещаемые в промышленных районах, независимо от их ведомственной принадлежности, необходимо объединять в промышлен- ные узлы с общими вспомогательными производствами, инженерными сооружениями и сетями, а при соответствующих условиях — в п р о и з- водственные комбинаты с единым хозяйственным руковод- ством. Такое объединение является важнейшим мероприятием, позволяющим обеспечить наиболее эффективное использование общественного труда, ма- териальных и денежных ресурсов как при строи- тельстве, так и при экс- плуатации предприятий. Экономическая эффектив- ность проектирования про- мышленных узлов видна на следующем примере объединения в одном из пунктов нескольких заво- дов. До объединения в единый промышленный узел эти заводы проекти- ровались как обособленные предприятия с многочис- ленными мелкими отдель- но стоящими зданиями и сооружениями, с дублиру- ющими вспомогательными Рис. 207. Генеральный план заводов до объединения цехами и складами 1хшс в промышленный узел: 207^ КоэАсЪи * J — завод пневмомеханизмов; ¦ 2 •— то же, светотехнического ' * ХлОЭф рициент За- оборудования; 5 —то же. технологического оборудования СТроиКИ такиХ предприя- 278
тий составлял от 0,33, до 0,5*. Проектирование обособ- ленных заводов приводило к большой протяженности инженерных коммуника- ций и дорог, к значитель- ному количеству зданий и типоразмеров конструк- тивных элементов (см. рис.207). При размещении несколь- ких производств на одной площадке и в одном зда- нии достигнуто рациональ- ное решение, предусматри- вающее расположение всех предприятий на террито- рии завода технологичес- кого оборудования, кото- рая более других прибли- жена к проектируемой же- лезной дороге, сортировоч- ной станции и нефтебазе и вместе с тем достаточно удалена от жилой застройки, имеет значительные резервы для расширения проектируемых предприятий и др. При разме- щении всех трех производств в одном корпусе сохранены ранее разрабо- танные технологические схемы и учтены особенности каждого за- вода. Все вспомогательные цехи (инструментальный, ремонтно-механическии, кузнечный) и материальные склады стали общими для всех трех за- водов, цехи с вредными выделениями (термический, гальванический и ма- лярный) размещены у наружных стен и отделены от других глухими пере- городками. Принятие более прогрессивной технологии позволило снизить только стои- мость технологического оборудования на 4—5%. Генеральный план промьппленного узла запроектирован применительно к технологическим процессам объединенных заводов (рис. 208). Вдоль се- верной стороны корпуса проходят три железнодорожных пути. Литейный цех расположен с восточной стороны главного корпуса, ближе к основным потребителям литья. Общая котельная расположена с северной стороны Рис. 208. Генеральный план аромышленного узла: ^ — главный корпус; 2 — бытовые помещения; 3 — столовая; 4 — инженерный корпус; 5 — литейный корпус; б — кислород- но-компрессорная станция; 7 — склад стройматериалов и от- ходов; В — склад ГСМ, химикатов и баллонов; 9 — низкая погрузочно-разгрузочная платформа; 10 — котельная (суще- ствующая); Л—депо электрокаров; 1^ — опытный цех; 13 — сантехническое и кузнечное отделение; 14 — противопожарный резервуар; 15 — столовая (существующая); 16 — деревообде- лочный цех; 17 —СКВ и ЦЗА; 1в — составной корпус; 19 — стекольный корпус; 20 — учебный корпус; 21 — котельная * О коэффициенте застройки см. § 50. 579
корпуса. Достигнутые в результате объединения экономические показатели приведены в табл. 21. предприятии технико- Таблица 21 Наименование показателей ;ля обо- |собленных предприя- тий Для промыш- ленного узла Общая площадь территории, га , Площадь застройки, га Коэффициент застройки Коэффициент использования территории . . . . Протяженность внутризаводских автодорог, км Протяженность подъездных железных дорог, км, Протяженность ограясдения, км « ^ 42,3 17,1 0,4 0,61 5,69 1,45 3,4 22 13,8 0.63 0.89 2,3 0,7 1.54 48 (-) 19,3(-) 57,5{+) 45,9(+) 59,6(~) 51.7(-) 58.4(-) В результате нового решения количество типоразмеров конструктивных -элементов уменьшено с 460 до 120. Общая экономия по строительно-мон- тажным работам составила 16% от общей их стоимости. § 43. ВЫБОР ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА При выборе территории для промышленного района необходимо учиты- вать природно-климатические и топографические условия (рельеф и уклон местности, направление, скорость и повторяемость ветров, влажность воз- духа), инженерно-геологическую характеристику территории (род грзшта, его прочность, уровень грунтовых вод, вероятность затопления паводками, наличие оврагов, заболоченных мест), наличие источников водоснабжения и сетей энергоснабжения; возможность удаления и обезвреживания сточ- ных вод, обеспечение железнодорожным, автомобильным или водным транспортом. Территория промышленного района должна иметь относительно ровную поверхность, для того чтобы при ее планировке объем земляных работ был наименьшим. Максимальным уклоном территории следует считать 0,03, минимальным 0,003 (для обеспечения стока атмосферных вод). Грунты территории промышленного района предпочтительны однородного геологического строения с нормативным давлением на основание не ме- нее 1,5 кГ/см^. Желательно, чтобы среднее превышение поверхности про- мышленной территории над отметкой наивысшего уровня грунтовых вод 280
было не менее 7 м для устранения возможности подтопления подземных сооружений (подвалов, туннелей и т. п.). Территории предприятий целесообразно располагать продольной осью па- раллельно направлению господствующих ветров или под углом к ним не более 45° с целью обеспечить проветривание внутризаводских магистраль- ных и других проездов. Промышленные площадки не должны затопляться паводковыми водами и отметки их поверхности должны быть выше расчетного горизонта па- водковых вод не менее чем на 0,5 м. За расчетный горизонт принимают наивысший уровень воды с вероятно- стью повторения 1 раз в 100 лет — для предприятий крупного народнохо- зяйственного и оборонного значения, а для остальных предприятий — 1 раз в 50 лет, кроме предприятий с коротким сроком эксплуатации (до 10—15 лет), для которых вероятность повторения допускается 1 раз в 10 лет. При выборе территории промышленного района следует учитывать, что предприятия со значительным потреблением электроэнергии (более 10 000 кет • ч на 1 г продукции, например, производство алюминия, элект- ровыплавка стали и т. п.) целесообразно размещать вблизи источников электроснабжения (ГЭС, ГРЭС) или вблизи линии электропередачи. Промышленные районы, в которых расположены предприятия со значи- тельным потреблением воды (более 10 млн. м^ в год): теплоэлектроцентра- ли, комбинаты искусственного волокна и целлюлозно-бумажные — необхо- димо размещать вблизи крупных водоемов. Одновременно должны быть учтены требования к качеству воды в соответствии с характером произ- водства. Как отмечалось выше, при выборе территории промышленных предприя- тий следует учитывать необходимость обеспечения удобного сброса сточ- ных вод, что особенно важно для предприятий, потребляющих большое количество воды. Выпускать сточные воды в водоем без предварительного их обезврежива- ния допускается только при условии, если они не снизят качество хозяй- ственно-питьевой и производственной воды и не окажут вредного влияния на рыбное хозяйство. Во всех остальных случаях выпускать сточные воды в водоем разрешается только после тщательной их очистки в соответствии с действующими санитарными нормами (СП 245—63). При объединении ряда предприятий в один промышленный узел их сле- дует размещать так, чтобы была исключена возможность неблагоприятного воздействия в санитарном отношении одного предприятия на другое. В дополнение к климатическим, топографическим и гидрогеологическим требованиям, от которых зависит выбор территории промышленного рай- она, необходимо учитывать еще требования, предъявляемые промышлен- ным транспортом. Так, на территории предприятий, имеющих железно- 281
дорожные пути, следует избегать больших продольных уклонов пути, малых радиусов закруглений, искусственных сооружений, что возможно лишь при соответствующем рельефе площадки, в частности тогда, когда направление горизонталей примерно соответствует направлению железно- дорожных путей. Для наиболее грузоемких предприятий желательно выбирать территорию, имеющую связь с водной артерией. Например, для предприятий, потреб- ляющих большое количество леса (деревообделочных комбинатов), водные пути являются наиболее удобными для доставки древесины.
ТРАНСПОРТНЫЕ СВЯЗИ § 44. ВИДЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА. ВНЕШНИЙ И ВНУТРИЗАВОДСКИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ Различают внешний и внутризаводский промышленный транспорт. Внеш- ний транспорт (рельсовый, безрельсовый и водный) служит для связи предприятия с местами получения сырьевых материалов, с местами произ- водства деталей (при кооперированном производстве), для отправки гото- вой продукции к местам потребления и удаления отходов производства. Пути внутризаводского транспорта расположены на территории предприя- тия. Внутризаводский транспорт выбирают на основе расчета мощности грузооборота и характера перемещаемых грузов. Помимо железнодорож- ного и автомобильного транспорта, для внутризаводских перемещений грузов целесообразно предусматривать непрерывный транспорт (конвейер- ный, гидравлический, пневматический, монорельсовый, канатно-подвес- ной). Если внешние перевозки сырья, топлива и продукции можно и экономи- чески целесообразно осуществлять безрельсовым транспортом, то вместо железнодорожных следует предусматривать автомобильные и трейлерные перевозки, а также конвейеры, подвесные канатные и однорельсовые до- роги и трубопроводный транспорт. Железнодорожный транспорт допускается предусматривать только при общем грузообороте предприятий промышленного района, как правило, не менее 10 условных вагонов в сутки, а также при перевозке тяжеловесных и крупногабаритных грузов. Железные дороги промышленных предприятий подразделяют на подъезд- ные пути, соединяющие промышленные предприятия, с железными доро- гами общей сети, пристанями, сырьевыми базами и складами или с други- ми предприятиями, и внутренние пути, расположенные на территории предприятий. 283
Рис. 209. Элементы внешне- го железнодорожного тран- спорта: / — станция примыкания; 2 — подъездной путь; З — сортиро- вочная станция; 4 — промышлен- ный район Подъездные пути промышленных предпри- ятий, не связанные с технологическими пере- возками, проектируют по нормам главы СНиП П-Д. 1—62 «Железные дороги колеи 1524 мм общей сети». Внутренние пути проектируют по нормам главы СНиП П-Д. 2—62 «Железные дороги колеи 1524 мм промышленных предприя- тий». Подъездные пути подразделяют на следую- щие категории: I категории — пути с обращением маршрут- ных поездов железных дорог общей сети при расчетном грузообороте нетто в грузовом на- правлении более 2 млн. т в год; П категории — пути с обращением маршрутных поездов железных дорог общей сети при расчетном грузообороте нетто в грузовом направлении до 2 млн. т в год, а также все остальные подъездные пути с поездным харак- тером движения независимо от грузооборота; П1 категории — пути с маневровым характером движения. Элементами внешнего железнодорожного транспорта являются станция примыкания, объездной путь и сортировочная станция промышленного района, которую, как правило, располагают за пределами территории района (рис. 209). Полосы отвода земли для промышленных железных дорог назначают со- гласно правилам главы СНиП П-Д.1—62 «Железные дороги колеи 1524 мм общей сети. Нормы проектирования». Ширина полосы отвода на перегонах должна быть не менее указанной в табл. 22. Таблица 22 Ширина полосы отвода на перегонах Однопутные Двухпутные Промышленные железные порога Ширина полосы отвода, м колея 1524 мм 16 20 колея 750 дш 14 примечание. При наличии подъездного пути на селитебной территории ширина полосы отвода должна быть не менее 25 ле. ч ширина озелененное полосы — яе менее 10 л г каждо?^ стороны пути. Наименьшие радиусы кривых в плане для подъездных железнодорожных путей определяют по табл. 23. 284
Таблица 23 Наименьшие радиусы кривых, м Категории подъездных путей 1 II III Ширина колеи, мм 1524 в нормальных условиях 500 400 300 в трудных условиях 250 200 200 750 в нормальных условиях 400 400 200 в трудных условиях 200 200 100 Радиусы кривых подъездных железнодорожных путей, приведенные в табл. 23, с колеей 1524 мм допускается уменьшать до следуюп;пх раз- меров: при движении вагонов общей сети магистральными электровозами и теп- ловозами — до 180 л«; при движении вагонов на путях промышленных предприятий электровоза- ми и тепловозами — до 120 м. На путях колеи в 750 мм радиусы кривых путей при обращении теплово- зов и электровозов типа 2—2 и сцепов с длинномерными грузами допуска- ется уменьшить до 60 м. Руководящий уклон подъездных путей не должен превышать 0,020 на пу- тях I категории и 0,030 на путях II и III категорий; уклон внутренних путей, устанавливаемый в зависимости от назначения путей и веса обра- щающихся на них составов, не должен превышать 0,040. Величина радиуса кривых железнодорожной колеи 1524 мм на внутрен- них путях должна быть не менее 200 м. В стесненных условиях допус- кается уменьшать радиусы до 150, 100 и 80 л« в зависимости от типа элек- тровоза. Ширину земляного полотна для однопутных внутренних путей принимают от 5 до 5,5 ле, двухпутных — от 9,1 до 9,6 м. Перед вводом железнодорожных путей в цехи и локомотивные и вагонные депо в нормальных условиях необходимо предусмотреть перед воротами прямые вставки протяженностью не менее длины наиболее длинного из намеченных к обращению локомотивов. Расстояние от железнодорожных путей до производственных зданий, скла- дов, опор, эстакад и других сооружений на территории промышленного предприятия и до ограждения территории следует принимать по табл. 24. 11 Б. я. орловский, П. П. Сербинович. 285
Таблица 24 Минимальные расстояния от оси железнодорожных путей колеи 1524 мм до зданий и сооружений От оси железнодорожных путей Расстоя- ния, м До наружной грани стены или выступающих частей здания: а) при отсутствии выходов из здания б) при наличии выходов из здания в) при наличии выходов из здания и устройстве оградительных барьеров, расположенных между выходами из здания и железно- дорожными путями параллельно стене здания До ограждения территории предприятия До внутренней грани опор контактной сети на прямых участках пути То же, в особо трудных условиях на перегонах То же, в особо трудных условиях на станциях До нггабелей круглого леса на лесных складах емкостью менее ЮОООлс^ 3.1 6.0 5,0 6,0 3.1 2,75 2,45 5,0 а) -^^ ии^'Т У'^— * а ? еи [Щ Q. =^-^Ш) Рис. 210. Схемы внутризаводских железнодорожных путей: а — тупиковая с параллельным расположе- нием сортировочной станции; б — то же, с последовательным; в — сквозная; г — коль- Схемы железнодорожного транспорта на заводских территориях могут быть ту- пиковые, сквозные, кольцевые й сме- шанные. Наиболее распространены ту- пиковые схемы. Большое значение име- ет правильное расположение заводской сортировочной станции. При небольших и средних заводах станции обычно рас- полагают параллельно "заводским путям (рис. 210, а); реже встречается последо- вательное расположение (рис. 210, б) вследствие менее экономного использо- вания территории. Тупиковая схема позволяет экономно использовать заводскую территорию, а также применять железнодорожный транспорт на территориях, имеющих уклоны в направлении, перпендикуляр- ном железнодорожным путям. Отрица- тельной стороной тупиковой схемы яв- ляется недостаточная гибкость при ма- неврировании составов, проходящих че- рез горловину путей, что может вызвать значительные перепробеги вагонов. При больших грузооборотах применяют 286
.^^ ZZl 1 1 z^ j::^.- Ю 1 Рис. 211. Схемы расположения же- лезнодорожных путей у цехов и складов: а — расположение складов параллельно же- лезнодорожному пути; б — то же, под уг- лом к железнодорожному пути; в — то же, между железнодорожными путями; г — ввод железнодорожного пути в цех; J — тупико- вые и сквозные пути к складам и цеху; 2 — основной железнодорожный путь так называемую сквозную схему (рис. 210, в), характерную для крупных за- водов (например, металлургических). При этой схеме можно устраивать две заводские сортировочные станции (одна для грузов прибытия, другая для грузов отправления). Устройство двух сортиро- вочных станций сильно упрощает ма- невровую работу по переброске грузов определенного назначения, однако в этом случае увеличивается площадь территории и соответственно удорожа- ются транспортные устройства. Кольцевые схемы железнодорожного транспорта (рис. 210, г) применяют от- носительно редко. Если железнодорож- ные пути обходят завод по периметру с внешней стороны, а внутренняя часть территории свободна от путей, то коль- цевая схема позволяет создать прямой поток движения составов от выгрузки сырьевых материалов до погрузки го- товой продукции. К недостаткам кольцевой схемы относятся значительное увеличение за- водской территории, неизбежность пересечения людских потоков с желез- нодорожными путями и значительные перепробеги вагонов, следующих по кольцевой линии. Кольцевая схема однако имеет и целый ряд положи- тельных качеств, к которым следует отнести ясно выраженную поточность движения грузов, наличие свободной от железнодорожных путей большей части заводской территории. В практике строительства встречаются также смешанные схемы, включаю- щие отдельные элементы различных схем (тупиковых, сквозных, коль- цевых). По своему назначению заводские железнодорожные пути можно подраз- делять на ходовые, погрузочно-выгрузочные и сортировочные. По ходовым путям, предназначенным для пропуска основных грузов, грузы следуют со значительной скоростью и поэтому на этих путях должно быть минималь- ное количество стрелок. Погрузочно-выгрузочные пути предназначают только для погрузочно-выгрузочных операций. Схемы расположения же- лезнодорожных путей для погрузочно-выгрузочных операций у цехов и складов приведены на рис. 211. Сортировочные пути размещают на за- водских сортировочных станциях с большие грузооборотом. К подвижно- му составу железнодорожного транспорта промышленных предприятий W 287
относят вагоны, тепловозы, электровозы обычных типов, применяемых на магистральных железных дорогах, а также специальные типы тепловозов и электровозов, позволяющие применять железнодорожные пути с радиу- сами кривизны, значительно меньшими, чем требуется для обычного под- вижного состава. § 45. ВНЕШНИЙ и ВНУТРИЗАВОДСКИЙ БЕЗРЕЛЬСОВЫЙ ТРАНСПОРТ. ЛЮДСКИЕ ПОТОКИ Таблица 25 Показатели грузонапряжен- ности автомобильных дорог промышленных предприятий различных категорий Категория дороги Основным видом безрельсового транспорта является автомобильный. Авто- мобильные дороги промышленных предприятий бывают подъездные, сое- диняющие промышленные предприятия с дорогами общей сети, и внутрен- ние, расположенные на территории предприятия. Подъездные и внутренние автомобильные дороги промышленных пред- приятий в зависимости от грузонапряженности разделены на три катего- рии (табл.25). Ширина проезжей части автомобильных до- рог определяется в зависимости от тина ав- томобилей и категории дороги. Число полос движения и ширину проезжей части соглас- но СНиП П-Д. 6—62 принимают по табл. 26. Основные технические показатели автомо- бильных дорог должны удовлетворять требо- ваниям СНиП П-Д. 6—62 «Автомобильные дороги промышленных предприятий». В ча- стности, радиусы кривых в плане в зависи- мости от расчетной скорости в нестесненных условиях рекомендуется назначать возможно большими и не менее: • 1200 м для подъездных дорог при расчетной скорости 100 км/ч; 800 м для подъездных дорог при расчетной скорости 80 км/ч; 400 м для подъездных и внутренних дорог при расчетной скорости 60 км/ч, В трудных и стесненных условиях разрешается применять меньшие радиу- сы кривых в плане, но не менее 400, 125, 30 и 15 ж при расчетных скорос- тях соответственно 100, 60, 30 и 15 км/ч. Наибольшие продольные уклоны автомобильных дорог (внешних и внут- ренних) не должны превышать 0,060—0,070—0,090 соответственно для I, П и П1 категорий дорог. 1 II III Грузонапряженность, млн. т брутто в год в обоих направле- ниях Более 1,2 1,2—0,3 До 0.3 288
Таблица 2Ь Число полос движения и ширина проезжей части 1. Число полос движения 2. Ширина проезжей части при расчетных автомо- билях с габаритом по ширине, м\ а) до 2,5 б) до 2,75 в) до 3 г) до 3,6 . . Д) до 4 м 7—6 7,5—7 8—7,5 9,5—9 10—9.5 6 7 7,5 9 9,5 3,5 4 4 4,5 5 Примечание. Ширина проезжей части дорог 1 категории указана: первой цифрой для подъездных дорог, а второй— для внутренних. Расстояния от края проезжей части автомобильной дороги до производст- венных зданий, складских сооружений и железнодорожных путей, распо- ложенных на территории промышленного предприятия, надлежит прини- мать не менее приведенных в табл. 27. Таблица 27 Приближение автомобильных дорог От края проезжей части автомобильной дороги Расстоя- ние, м До наружной грани стены здания: а) при отсутствии въезда в здание и при длине его до 20 л* ... , б) то же, при длине здания более 20 л« в) при наличии въезда в здание электрокар и двухосных автомо- билей г) при наличии въезда в здание трехосных автомобилей До оси параллельно расположенных железнодорожных путей: колеи 1524 мм • . колеи 750 мм • * . . . . До платформы (рампы) для стоянки автомобилей под погрузкой и раз- грузкой » До ограждения территории предприятия До ограждения охраняемой части территории предприятия До конструкции опор эстакад, осветительных столбов, мачт и других сооружений *,,»..* 1,5 3 8 12 3,75 3 3 1,5 7 1 289
Автомобильные дороги на территории предприятий можно устраивать ту- пиковой, кольцевой и смешанной систем. При смешанной системе дорог надлежит предусматривать хотя бы одно кольцо, охватывающее основную часть застроенной территории. При тупиковой системе дорог для разво- рота автомобилей в конце тупика предусматривают петлевые объезды или площадки размерами не менее 12X12 м, причем размеры этих площадок надлежит уточнять в зависимости от технической характеристики приня- тых средств транспорта. После окончания работы одной смены и перед началом работы следующей смены по территории предприятия от зданий цехов к выходам и обратно передвигаются большие массы людей — образуются так называемые люд- ские потоки. Движение людей целесообразно организовывать по наиболее коротким и удобным маршрутам, избегая пересечения людских потоков с железнымц и безрельсовыми дорогами, имеющими напряженное грузовое движение. Для обеспечения кратчайших пешеходных путей цехи с наи- большим количеством рабочих лучше всего располагать ближе к входам на территорию завода. К таким цехам относятся, например, на машиностроительных заводах груп- па механических и механосборочных цехов, в которых занята основная масса работающих. Далее, по мере удаления от главного входа, обычно располагают цехи, имеющие меньшие количества рабочих (например, куз- нечные и литейные цехи машиностроительных заводов, здания ТЭЦ, складские и другие сооружения с небольшим количеством рабочих). Для правильного решения вопросов организации движения рабочих целе- сообразно строить графики людских потоков, на которых показывают в соответствующих масштабах количества людей, начиная от входов и далее по мере движения потока к местам работы. Пешеходные пути по возможности следует направлять по заводским ули- цам с небольшим движением транспорта, хорошо озелененным, с хороши- ми дорожными покрытиями и с достаточной ширины тротуарами. Организованное движение людского потока показывают на графике в виде полос, быстро убывающих по ширине по мере удаления потока от места входа на завод.
РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНОВ § 46. ЗАСТРОЙКА И ЗОНИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЛОЩАДКИ На территории любого промышленного предприятия обычно размещают ряд зданий цехов. Эти цехи могут быть объединены в группы, родственные по своему назначению. Например, можно объединять группы обрабатываю- щих, заготовительных, вспомогательных цехов, складских сооружений, административных и энергетических зданий и т. д. Здания цехов, входя- щие в ту или иную группу, целесообразно располагать компактно в одной зоне с минимальными допустимыми санитарными и противопожарными разрывами между ними при наименьшей протяженности дорог и инженер- ных сетей. Нормальный санитарный разрыв между зданиями, освещаемыми через оконные проемы, должен составлять не менее наибольшей высоты до вер- ха карниза противостоящих зданий. Между длинными сторонами и торцами зданий, а также между торцами зданий с оконными проемами расстояние должно быть не менее 12 м. Противопожарные разрывы между производственными зданиями устанав- ливают в зависимости от степени огнестойкости протршостоящих зданий согласно СНиП П-М. 1—62 «Генеральные планы промышленных пред- приятий». Выбор правильного взаимного расположения зон является основой постро- ения генерального плана предприятия. Зонирование территории позволяет достигнуть наиболее рационального решения планировки промышленного предприятия как по условиям целе- сообразной организации производственного процесса, так и по санитарно- гигиеническим требованиям. Здания с производствами повышенной пожароопасности следует распола- гать с подветренной стороны территории, складские сооружения распола- 291
гают с учетом эффективного использования фронта железнодорожных пу- тей и предпочтительно около внешних границ заводской территории. Энер- гетические сооружения нужно размещать ближе к основным потребителям энергии, чтобы протяженность паропроводов и линий электропередачи была наименьшей. Производственные здания, имеющие большие стати- ческие нагрузки, рекомендуется располагать на участках с наиболее надежными грунтами. Зона механических цехов (на машиностроительных заводах), включающих процессы обработки металла холодным способом, тяготеет к зоне, в кото- рой располагается группа заготовительных (литейные, кузнечные цехи) зданий. Группу заготовительных цехов машиностроительных заводов, включая го- рячие производства (сталелитейные, чугунолитейные, кузнечные цехи), целесообразно располагать с подветренной стороны по отношению к меха- ническим цехам, поскольку горячие производства выделяют вредности и имеют повышенную пожароопасность. Кроме того эти цехи потребляют большие количества металла, формовоч- ных материалов, топлива и поэтому обычно имеют развитую сеть путей железнодорожного транспорта. Учитывая эти условия, группу заготови- тельных цехов машиностроительных заводов целесообразно располагать ближе к местам ввода на площадку путей железнодорожного транспорта и в отдалении от входов людей на территорию завода. Эта группа цехов по- требляет много энергии и поэтому тяготеет к группе энергетических соору- жений завода (сооружения ТЭЦ), которые обычно располагают с подвет- ренной стороны. Группу вспомогательных цехов (инструментальные и ремонтные: ремонт- но-механический, ремонтно-литейный, ремонтно-строительный и др.) по требованиям технологического процесса следует размещать примерно на стыке зон обрабатывающих и заготовительных цехов или блокировать с соответствующими основными производственными цехами. В отдельную зону можно также выделить группу деревообделочных сооружений: дере- вообделочные цехи, лесосушилки, склады пиломатериалов и т. п. Эти соо- ружения обладают повышенной пожароопасностью, но не являются вред- ными производствами (класс вредности V—IV). Поэтому их следует рас- полагать по возможности с наветренной стороны от группы горячих цехов, вблизи модельных цехов и других потребителей продукции деревообра- ботки. В зоне энергетических сооружений располагают тепловую энергетическую станцию, склад топлива, распределительные устройства, открытую пони- зительную подстанцию и т. п. Тепловая энергетическая станция, выделяю- щая газы и дым, относится по вредности ко II классу и поэтому отделяется от жилых районов санитарно-защитной зоной, равной 500 м. Сооружения этой зоны обычно обслуживаются развитой сетью железнодорожных путей 292
для подвозки топлива, вывоза отходов и т. п. Энергетические сооружения располагают по соседству с зоной заготовительных цехов — вблизи ввода железнодорожных путей. При расположении тепловой энергетической станции, выделяющей пыль, копоть и газы, особенно важно учитывать направления господствующих ветров. По этим условиям часто бывает целесообразно выносить тепловую энергетическую станцию за пределы завода, выделив все ее сооружения в самостоятельное промышленное предприятие. К группе административно-хозяйственных зданий относятся здание заво- доуправления, проходные, столовая, клуб, заводская поликлиника, школа ФЗУ с мастерскими, заводской гараж, пожарное депо и другие хозяйствен- ные здания. Здания этой группы располагают обычно по пути следования работающих от места их жительства к месту работы, у главного входа на завод, обычно на главной предзаводскои площади, причем часть этих зданий размещают за пределами территории предприятия (столовая, поликлиника, клуб дол- жны быть доступны и лицам, не имеющим постоянных пропусков для вхо- да на завод). Составляя проект планировки всей заводской территории, полезно прора- батывать несколько вариантов, анализируя для каждого из них компакт- ность и художественный облик застройки, протяженность л^елезнодорож- ных и автомобильных путей, длину инженерных сетей, относительную^ площадь озеленения, показатели вертикальной планировки и другие по- казатели. Для расширения предприятия в целом или отдельных его производств необходимо резервировать свободные площадки, обоснован- ные по своим размерам программой расширения. На резервных участках можно возводить только временные сооружения, необходимые для произ- водства строительных работ. Резервируемые участки можно временно засадить газонами и другими насаждениями некапитального характера. Разбивочные оси соседних зданий, располагаемых на территории пред- приятия, как правило, должны быть увязаны и по возможности совпадать. Стоянки грузового автомобильного транспорта следует предусматривать вне проезжей части дороги в виде отдельных площадок, располагаемых, в частности, у разгрузочных и погрузочных устройств. Проходные пункты нужно размещать на основных подходах работающих и вблизи предусмот- реть остановки пассажирского транспорта таким образом, чтобы расстоя- ния от проходных пунктов до основных мест работы по возможности не превышало 800 м. При устройстве нескольких проходных пунктов их следует располагать на расстояниях не более 1,5 км друг от друга. Входы в бытовые помещения нельзя располагать со стороны железнодорожных путей, проходящих вбли- зи от промышленного здания, для которого эти бытовые помещения пред- назначены.
Расстояния от рабочих мест до основных помещений бытовых устройств не должны превышать 300 м. Расстояния от пункта приема пищи до основ- ных рабочих мест принимают не более 300 м при обеденном перерыве про- должительностью в 30 минут, а при обеденном перерыве продолжительно- стью в 1 час — не более 600 м. На территории предприятия необходимо предусмотреть сеть общезавод- ских пунктов для медицинского обслуживания работающих на предприя- тии. Пожарные депо располагают на изолированных от промышленной территории участках с выездом на дороги общего пользования с учетом кооперированного обслуживания группы предприятий. На территории промышленного предприятия не разрешается оборудовать помещения под жилье как в существующих, так и во вновь строящихся зданиях. Внешние ограждения предприятий, требующих особого режима охраны, должны иметь свободные от застройки полосы шириной не менее 5 м как с наружной, так и с внутренней стороны ограждения, необходимые для организации охраны предприятия. § 47. ПРИЕМЫ ПЛАНИРОВКИ И ЗАСТРОЙКИ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЛОЩАДКИ Приемы планировки и застройки территории промышленных предприя- тий могут быть весьма разнообразными — в зависимости от требований технологического процесса, этажности основных зданий и цх размеров. Наиболее распространена так называемая панельная застройка. При та- кой застройке производственные здания располагают по всей территории предприятия по прямоугольной сетке улиц и проездов. Под панелью в данном случае подразумевается полоса застройки, ограниченная с двух (преимущественно продольных) сторон проездами. Такая панель застрое- на по ширине одними или иногда двумя зданиями. При панельной системе застройки необходима четкая и организованная расстановка зданий в пределах панели, при желательной одинаковой ши- рине панелей, кратной 6 м. Во всяком случае рекомендуется, чтобы в пределах панели здания одного ряда имели одно измерение одинаковым; на практике этого не всегда уда- ется добиться. Однако при совместной работе технолога и архитектора можно без ущерба для производственного процесса выбрать размеры зда- ний, обеспечивающие наиболее экономичные размеры ширины панели. При этом весьма целесообразно производить блокирование зданий, позво- ляющее во многих случаях достичь экономичного решения. Панель раз- деляют по длине поперечными проездами на отдельные блоки. 294
На машиностроительных заводах в ближайших к входу панелях чаще все- го располагают механические цехи: механосборочный, инструментальный ремонтно-механический и другие цехи холодной обработки металлов (в этих цехах наиболее легко изменять длину зданий и их весьма целесо- образно блокировать и укрупнять). В следующих панелях (по мере удале- ния от входа) обычно размещают заготовительные горячие цехи (кузнеч- ные, чугуно- и сталелитейные и др.). Дальше от входа обычно размещают энергетические сооружения, склады топлива, химводоочистку и другие вто- ростепенные сооружения энергетического хозяйства. Поэтому в указанных панелях приходится размещать мелкие сооружения и принимать систему проездов, не совпадающую с проездами первых панелей. Правильная планировка и застройка панелей является основой компакт- ной и экономичной планировки генерального плана завода в целом. При панельной застройке форма заводской площадки оказывает большое влияние на экономичность застройки территории и размещение путей же- лезнодорожного внутризаводского транспорта. Поэтому необходимо тща- тельно выбирать место для заводской площадки. Для средних и крупных предприятий, когда обязательно применение же- лезнодорожного транспорта, наиболее целесообразна трапециевидная фор- ма площадки, получающаяся в результате устройства веера входных же- лезнодорожных путей. Если на площадке нет развитой железнодорожной сети или она вынесена за пределы заводской территории, обычно более целесообразна прямоуголь- ная форма. Из опыта проектирования установлено, что для конфигурации площадки наиболее рациональным является соотношение сторон прямоугольника 1:2 (при входе с длинной стороны). Прямоугольная площадка с таким соотношением сторон при устройстве главного входа и главной магистрали примерно посредине длинной стороны имеет наименьшую длину пути дви- жения рабочих к цехам. Конечно, при расноложении главного входа с торцовой стороны (что явля- ется обычным при тупиковой схеме решения железнодорожных путей) такое соотношение сторон прямоугольника не является оптимальным, и более рациональной будет форма площадки, приближающаяся к квадрату. Стороны заводской площадки, в зависимости от их ориентации (на жилой район или на другое промышленное предприятие или на складские соору- жения), имеют то или иное архитектурное значение. Наибольшее значе- ние имеет сторона, на которой расположен главный вход на завод, с пред- заводской площадью и общественными зданиями завода; эта сторона обычно бывает обращенной к жилому району. Поэтому архитектурно- планировочному решению зданий, образующих эту сторону площадки, вы- ходящих на предзаводскую пдощадь, следует уделять особенно большое внимание. 295
Боковые стороны заводской площадки имеют подчиненное значение, по- скольку они большей частью ориентированы на соседние промышленные предприятия; конечно, при тупиковом решении железнодорожных путей главный вход, располагаемый, как правило, на боковой стороне, придает этой стороне тоже первостепенное значение. Меньшее архитектурное значение имеет тыловая сторона площадки заво- да, ориентированная в сторону входа железнодорожных путей или склад- ских сооружений. Однако в практике сторительства часто бывает трудно четко разграничить различные стороны территории по своему архитектур- ному значению. Например, часто главная сторона ориентирована на один населенный пункт пли район города, а боковая или даже тыловая сторо- на — на другой населенный пункт или район города. Особое внимание как по условиям архитектурного решения линии застрой- ки, так и по условиям экономики следует уделять планировке первой па- нели производственных зданий. В практике строительства застройка чаще всего отступает от линии ограж- дения заводской территории, что приводит к большим потерям площади. Чтобы избежать этого, следует выносить производственные здания на ли- нию ограждения, что может дать значительную экономию в размерах тер- ритории завода и более оргагтпческую архитектурную увязку жилого и промышленного районов населенного места. Потери заводской территории возникают в результате неудачного располо- жения заводских зданий, сложной их формы, неудобного располон^е1[ия въездов железнодорожных путей в цехи, а также при отступе застройки от линии ограждения завода. Эти потери достигают иногда 15—20% от общего размера заводской территории. Поэтому при планировке необходи- мо использовать все возможности для сокращения территории предприя- тия. § 48. БЛОКИРОВАНИЕ ЦЕХОВ Как уже отмечалось, повышению плотности застройки территории иро- мышлепного предприятия в наибольшей мере способствует блокирование цехов в крупные здания. Этот прием не только сокращает площадь тер- ритории предприятия, но также значительно сокращает протяженность инженерных коммуникаций и транспортных устройств, длину наружных ограждений зданий. Блокировать цехи особенно легко на предприятиях текстильной и машино- строительной промышленности, предприятиях приборостроения и т. п. Необходимо, однако, отметить и недостатки, присущие крупным сблоки- рованным предприятиям. Анализ, проделанный Промстройпроектом, пока- 296
Рпс. 212. Схема генерального плана литейного завода: а—до блокирования; б—после блокирования; J—литейный цех серого чугуна; 2—тоже, ковкого чугу- на; г—сталелптейньи! цех; 4—корпус цветного литья; 5—обрубная корпуса цветного лптья; 6 — склад готового литья; 7—корпус вспомогательных цехов; S—корпус мелкосерийн. и ремонт, литья; 5—склад кокса; Ю — склад песка; ii—склад глины; 1:2—компрессорная станция; i5—склад масел и химикатов; J4 —склад крепителей; 75 — главный магазин; 16 — склад огнеупоров; 17 —склад строительных ма- териалов; 15 —склад углекислоты; IP —склад светлых нефтепродуктов; 20 —склад jYq 1; 21 — склад jVb 1 — открытые площадки; 22 — склад моделей; 23 —ДОЦ; 24 — склад леса; 25 — ацетиленовая станция; 25 — скрапо-разделочная база; 27 —проходные; 28 — заводоуправление; 2Р — копровый цех; 30 — водопроводная насосная станция с резервуарами; 31 — автовесы; 32 — галерея для кокса и извест- аяка; 33— трансформаторная подстанция
зывает, что при широком здании, которое невозможно ориентировать вдоль горизонталей, для создания экономичных условий возведения фундамен- тов и полов уклон поверхности земли должен быть уменьшен при- мерно в 2,5—3 раза, против прежних решений, т. е. должен быть не более 1 %. Отсюда возникает один из существенных недостатков блокирования — нежелательность расположения промышленных зданий значительной пло- щади на односкатном уклоне местности. Сосредоточение на небольшой площади нескольких производств приводит и к сосредоточению рабочих, т. е. чрезмерно сгущает людские потоки в ча- сы пик. В таких случаях общественный транспорт будет чрезвычайно пере- гружен. Очевидно, что на таких предприятиях необходимо уделять особое внимание организащ1и скоростных видов транспорта: к ним надо отнести автобусы и троллейбусы большей вместимости с повышенной скоростью передвижения, электрические железные дороги и пр. В случае блокирования вредных производств необходимо иметь в виду, что вместе с концентращ1ей производств будут концентрироваться или сла- гаться и вредности, для борьбы с которыми необходимо увеличивать са- нитарные зоны и высоту вытяжных труб. В качестве примера блокирова- ния цехов приводится два варианта проекта генерального плана литейного завода — до блокирования и после него (рис. 212). Литейный цех предназначен для снабжения литьем предприятий автомо- бильной промышленности.^ Генеральный план, разработанный технологи- ческой проектной организацией, улучшен институтом Промстройпроект путем широкого блокирования производственных и вспомогательных зда- ний. Решение генерального плана является рациональным в отношении укрупнения и блокирования промышленных объектов. Завод запроектиро- ван в составе следующих основных производственных цехов: литейного цеха серого чугуна, литейного цеха ковкого чугуна, сталеплавильного цеха, цеха мелкосерийного (ремонтного) литья, ремонтно-инструментальных цехов и скрано-разделочного цеха с копровой установкой. Предусмотрено также складское хозяйство в составе: склада готовой продукции, складов чугуна, формовочных материалов, кокса, огнеупо- ров, плакировочного песка, химикатов, масел, крепителей, углекис- лоты, нефтепродуктов, пиломатериалов, материальный склад и дру- гие сооружения; запроектированы объекты вспомогательного и ад- министративного назначения: заводоуправление, лаборатория, проходные конторы и т. п. Сталеплавильный цех и литейные цехи серого и ковкого чугуна размеще- ны в двухэтажных корпусах длиной около 300 м и шириной 54 ле, в кото- рых сблокированы шихтарники, плавильные и заливочные отделения, фор- мовка, стержневое и очистное отделения. В нервом этаже размещены неко- торые склады, окрасочное отделение, мастерская ремонта оборудования, бытовые помещения и другие помещения. 298
Каждый корпус запроектирован с учетом возможности расширения путем пристройки одного пролета вдоль здания, со стороны не занятой бытовыми помещениями. По условиям работы в шихтарнике, зданиях загрузки пла- вильных агрегатов и заливочных операций эти три корпуса расположены поперек площадки. Учитывая особый режим основных литейных цехов с большими тепловыделениями, а также стационарный характер их оборудо- вания и возможность расширения каждого, цехи размещены в отдельных зданиях. За исключением трех литейных цехов почти все производственные и склад- ские объекты сблокированы в одном корпусе, где размещены: литейный цех мелкосерийного литья, склад формовочных материалов и огнеупоров, склад готовой продукции и материальный склад, а также ремонтные и ин- струментальные цехи. В сблокированном варианте сохранилось на генеральном плане только 8 зданий вместо намеченных ранее 19, что позволило значительно улуч- шить все технико-экономические показатели. Так, коэффициент застройки увеличился с 21 до 32%, площадь дорожных покрытий уменьшена с 3,19 до 2,4 га, протяженность коммуникаций сокращена с 29,15 до 21,2 км и т. д. (табл. 28). Таблица 28 Технико-экономические показатели по вариантам генерального плана литейного завода Наименование Измери- тель Варианты генерального плана по технологи- ческому проекту с учетом блокировки Количество зданий Площадь территории предприятия Плотность застройки Площадь дорожных покрытий Протяженность железнодорожных путей .... Протяженность сетей водоснабжения и канали- зации Протяженность сети теплофикации % га > » 19 55,2 26 3,19 5,63 19,88 9,27 8 41,5 32 2.4 4,27 14,2 7.0 На рис. 213 и 214 приведены схемы генерального плана двух предприятий текстильной фабрики и цеха газоразрядных ламп. В процессе проектирования текстильной фабрики и цеха газоразрядных ламп были рассмотрены различные варианты размещения зданий на отве- денном участке как в двух самостоятельных зданиях, так и в сблокирован- 299
Рис. 213. Схемы гене- ральных планов без уче- та блокирования: а — текстильной фабрики: 1—производственный корпус; 2 —склад сырья и готовой продукции; 3 — склад вспо- могательных материалов; 4 — распределительное устройст- во; 5 — котельная; 6 — адми- нистративный корпус; 7—сто- ловая; ^— проходная; Р—ар- тезианские скважины; 10 — спортивные площадки; б — цеха газоразрядных ламп: 1 — главный корпус; 2 — ме- ханический корпус; 3 ~ ма- териальный склад; 4 — склад горючих и смазочных мате- риалов; 5 — склад готовой продукции; 6 — фильтроваль- ная установка; 7 — котель- ная; * — распределительное устройство; 9 — склад стек- ла; 10 — компрессорная и хо- лодильная станция; И — ад- министративный корпус;12 — столовая; 13 — проходная; 14 — брызгальный бассейн; 15 — спортивные площадки; 16 — артезианские скважины
Рис. 214. Схема генерального плана текстильной фабрики и цеха газоразрядных ламп, сблокированных в одном корпусе: I- текстильная фабрика; 2 - цех газоразрядных ламп; 5 и 4 - артезианская скважина ном корпусе, в результате был принят вариант блокирования двух про- изводств в одном корпусе. При объединении всех производств, складских помещений и обслуживающих хозяйств в одном здании отпала необходи- мость в заводском хозяйственном дворе, что дает возможность отказаться от ограждения заводской территории. Все внешние перевозки предприятий намечено производить автомобиль- ным транспортом. Компактное размещение производств в одном промыш- ленном одноэтажном здании, кооперирование этих предприятий по строи- тельству и эксплуатации инженерных сетей и дорог, а также применение 301
для грузовых перевозок автомобильного транспорта создали благоприят- ные условия для размещения указанных предприятий. Сопоставление основных показателей генерального плана этих двух пред- приятий в сблокированном варианте с аналогичными показателями гене- ральных планов при их разделърюм размещении дает возможность сде- лать следующие выводы: а) благодаря расположению двух предприятий в одном корпусе резко сокращена площадь территории; б) размещение всех основных и вспомогательных служб в одном здании дает возможность обойтись без заводского двора и ограждения террито- рии; в) отсутствие заводского двора и подъездного железнодорожного пути улучшит санитарно-гигиенические условия предприятия, что имеет боль- шое значение при размещении его в жилом районе города; г) все наружные инженерные коммуникации и подъездные дороги, а так- же зона отдыха работающих используются одновременно двумя предприя- тиями; д) в результате сокращения заводской территории и повышепия плотно- сти застройки снижены объемы работ по дорожному строительству и сетям инженерных коммуникаций. Технико-экономические показатели по вариантам генеральных планов текстильной фабрики и цеха газоразрядных ламп приведены в табл. 29. Таблица 29 Технико-экономические показатели генеральных планов текстильной фабрики и цеха газоразрядных ламп в раздельном и сблокированном вариантах Наименование показателей Измери- тель По раздель- ному варианту В сблокиро- ванном здании Количество зданий Площадь территории предприятия Плотность застройки Площадь дорожных покрытий Протяженность сетей водоснабжения и канали- зации Протяженность сети теплофикации шт. га % га км И 12,15 29,0 1,54 4,90 1.01 1 5,57 50,2 0,89 2,56 0,03 Сравнение показателей выявляет большие преимущества сблокированно- го варианта: количество зданий сокращено с 11 до 1, территория предприя- тия уменьшена на 6,58 га, или на 54%, плотность застройки достигла 50,2 вместо 29,0%, протяженность коммуникаций уменьшена, особенно сетей 302
теплофикации, с 1,01 до 0,03 км. Общеплощадные затраты, отнесенные к общей строительной стоимости по сблокированному варианту, сократились в 2,4 раза против варианта без блокирования. § 49. УЛИЦЫ и ПРЕДЗАВОДСКИЕ ПЛОЩАДКИ. ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ. БЛАГОУСТРОЙСТВО И ОЗЕЛЕНЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ Улицы на территории промышленного предприятия подразделяют на ос- новные и второстепенные. Следует отметить, что четкая номенклатура улиц на территориях промышленных предприятий не установлена. Ули- цы часто называют также дорогами, проездами. В процессе проектирования генерального плана число и размеры проездов и их назначение определяются после установления в соответствии с требо- ваниями технологического процесса количества панелей, зон и транспорт- ных связей. Целесообразно знать назначение и необходимое количество инженерных сетей, поскольку во многих случаях количество инженерных сетей влияет на размер ширины улицы. Главной магистралью (улицей или проездом) обычно называется основной проезд, начинающийся от главного входа и предназначенный для движения основной массы рабочих к местам работы. На средних по размерам предприятиях обычно прокладывают одну глав- ную магистраль, которая является и композиционной осью генерального плана промышленной площадки, и делит заводскую территорию на две примерно равные части (рис. 215, а). Возможны и другие варианты расположения заводских магистралей, пока- занные на рис. 215. У главного входа на предприятие обычно создают предзаводскую площадь. Размеры этой площади устанавливают в зависимости от величины заво- да — обычно в пределах от 0,5 до 2 га. На предзаводской площади распо- лагают группу административно-хозяйственных зданий и стоянку общест- венных и индивидуальных автомашин. Площадь стоянки принимают равной: при числе рабочих в смену до 5000 человек 0,25 га » » » » от 5000 до 10 000 человек ..... 0,5 га » » » » от 10000 до 15 000 человек 1,0 га На предзаводской площади располагают заводоуправление, проходные, столовую, лабораторию, поликлинику, и другие обслуживающие здания общезаводского назначения. 303
Щг7:^}Г7^ 60 м Рис. 215. Типы заводских магистралей: а — продольная сквозная маги- страль; б — взаимно перпендику- лярные продольная и поперечная магистрали; в —- две параллель- ные продольные сквозные ма- гистрали; г — продольная и боковая магистрали; д —схема профиля магистрали с проездом в середине; е —схема профиля магистрали с бульваром в сере- дине: 1 — заводская магистраль; 2 — заводской проезд; 8 — буль- вар на магистрали; 4 — проезжая часть магистрали Пример планировки предзаводекой площад- ки металлургического комбината приведен на рис. 216. Поперечные размеры улиц в целях общего облегчения увязки плана желательно назна- чать кратными укрупненному модулю 6 или 3 м. Минимальную ширину проезжей части улиц принимают равной 3,5 м. На определение разрывов между зданиями промышленного предприятия большое влия- ние оказывают инженерные сети, обеспечи- вающие отвод сточных вод и подачу для про- изводственных нужд воды, пара, воздуха» электроэнергии. Инженерные сети на промы- шленных предприятиях размещают не толь- ко под землей (подземные), но и на земле и над ней (надземные). На рис. 217 показаны размеры (ширина в плане и заглубление) подземных инженер- ных сетей. Эти данные могут служить для определения общей ширины проезда, необ- ходимого для прокладки подземных инженер- ных сетей. Не допускается прокладывать трассы инже- нерных сетей под железными и безрельсовы- ми дорогами, высокими древесными насаж- дениями и такими элементами улицы, нару- шение которых при ремонте инженерных се- тей крайне нежелательно. На заводах, име- ющих развитое подземное хозяйство, приме- няют более совершенный способ укладки ин- женерных сетей в проходных коллекторах (рис. 218). Прокладка сетей в коллекторах позволяет ве- сти постоянный надзор за состоянием инже- нерных сетей и улучшает условия эксплуа- тации, поэтому такой способ предпочтителен, несмотря на то что капитальные затраты на прокладку сетей в коллекторах значительно выше, чем при раздельной прокладке. Для подготовки территории промышленного предприятия к застройке, защиты ее от за- топления и обеспечения отвода атмосферных 304
вод производят так назы- ваемую инженерную под- готовку территории. Одним из основных меро- приятий по инженерной подготовке территории яв- ляется вертикальная пла- нировка с целью приспо- собить естественный рель- еф местности к требова- ниям строительства и обе- спечить отвод атмосфер- ных вод с территории предприятия. Планировочные отметки территории промышленно- го предприятия назначают с учетом следующих тре- бований: сохранения по возможно- сти естественного рельефа, почвенного покрова и су- ществующих зеленых на- саждений; обеспечения отвода повер- хностных вод со скоростя- ми, исключающими эрози- онные процессы; соблюдения, как правило, нулевого баланса в объе- мах выемки и насыпи в пределах планируемой площади, а также возмож- ного уменьшения разности между объемами выемок и насыпей. Проектные уклоны свободно планируемой территории должны обеспечи- вать сток атмосферных вод и быть не менее 0,003. Максимальные планировочные уклоны территории предприятия в зависи- мости от грунтов, слагающих площадку, надлежит принимать: для плот- ных грунтов до 0,05, для слабых — до 0,03. Уровень полов первого этажа зданий принято располагать выше планиро- вочной отметки примыкающих участков территории не менее чем на 150 мм. Вдоль наружных стен зданий надлежит устраивать отмосткп шириной, превышающей вынос карниза на 200 мм, но не менее 500 лае, с уклоном, направленным от стен здания. 305 Рис. 216. Схема планировки предзаводской площади: 1 — заводоуправление; 2 — инженерный корпус; 3 — централь- ные проходные, бюро пропускав, охрана, помещения для корм- ления детей; 4 — комбинат бытового обслуживания с помеще- ниями торговых предприятий, отделением связи, сберегатель- ной кассой и т. д.; 5 — столовая; 6 — школа технического обучения; 7 — центральная медчасть; 8 — центральная завод- ская лаборатория; 9 — конференцзал и выставочные помеще- ния; 10 — цех кип и автоматики; 11 — АТС; 12 — трибуна на внутризаводской площади; 18 — автобусные останов- ки; 14 — трамвайные остановки; Р — места стоянки авто- машин
0,0 Ы5м \иОм \U5m ЦОм \3,5м \^,0м Шм \5fOM 1 0,60 ^ э\с Щ Лт 1Ш 150 ' rzrrr ш '.^//А , 150 ЬОО^ 2,50 Тепло ш 200 1 3,00 1 т. " ш ш 150 1 3,J0 sU ш WA ш , 150 и, 50 5 !}• 1 г^ 100 5,00 щ Щ й ш 150 ШШ шА 1« щЩ ш ш '^/ШЛ , 150 \ 1 i4,00'6MM UCj повн ^ые Од озн fa^ ен ия • ••Набели сильного тона о<Роозензопробод В Набели слабого тона • Газопровод •^» Транспортные набели [?Т] Кислород и ацетилен 8@ Водосток А/ЕЗ Мазут дД© Водопровод На. Канализация 1^1 Сеть теплоснабжения Рис. 217. Ширина и заглубление основных нодземных инже- нерных сетей
Благоустройство промышленных пред- приятий является одним из основных мероприятий, способствующих созда- нию здоровых условий труда. В число работ по благоустройству входит преж- де всего озеленение заводской террито- рии, устройство совершенных покрытий дорог и тротуаров, устройство огражде- ний, огранизация стоков поверхностных вод и т. п. Зеленые насаждения на заводской тер- ритории в значительной мере предохра- няют от вредного влияния газов, пыли, являются средством борьбы с шумом. Однако не следует стремиться озеленять все свободные участки заводской терри- тории (например, участки между раз- вилками железнодорожных путей и око- ло открытых заводских складов). Площадь озеленения должна составлять не менее 15^20% от площади терри- тории предприятий в пределах ее гра- ниц; при коэффициенте застройки бо- лее 50% и коэффициенте использова- вания территории более 70% она дол- жна быть не менее 10%. Зеленые насаждения, помимо очищения атмосферы, имеют эстетическое значение, создают благоприятные условия отдыха рабочих во время пере- рыва. Поэтому озеленение следует сосредоточивать на территориях быто- вых помещений, столовых, здравпунктов, заводоуправлений и площадок для.отдыха. В этих местах, а также между промышленной территорией и административно-хозяйственной зоной желательно насаждать деревья и кустарники. Насаждения в других частях территории, например, отделяющие зону го- рячих цехов от зоны обрабатывающих цехов и защищающие последнюю от проникновения вредностей, выделяемых горячими цехами, не пресле- дуют декоративных целей, их назначение — создать мощную защитную зону, устойчивую против действия производственных вредностей. Вдоль окон цехов следует насансдать невысокие кустарники. Создавать для зеленых посадок увеличенные разрывы между зданиями не рекомендуется, чтобы не удлинять коммуникации и не удорожать строи- тельство. К культурным покрытиям, кроме озеленения, следует отнести и улучшенные методы обработки покрытия мостовой (замощение). В зоне Рис. 218. Проходной тоннель для укладки подземных инженерных сетей: 1 — теплосеть; 2 — водопровод; s — лив- несток; 4 — кабели связи; 5 — силовые кабели; 6 •— кабели света; 7 — пожар- ный гидрант 307
входа и главных магистралей особенно важно устраивать улучшенные по- крытия дорог и озелененные поверхности. Кроме зеленых насаждений, благотворно влияют на микроклимат завод- ской территории поверхности открытых водоемов и фонтаны, способству- ющие осаждению пыли воздуха. Часто эти водоемы используют для произ- водственных и противопожарных надобностей (брызгальные бассейны). Для обогащения архитектурного ансамбля промышленного предприятия используют различные сооружения так называемых малых форм (киоски, различные павильоны, открытые лестницы, стены и т. п.), а также скульп- туру. Немаловажную роль играет архитектура ограждения территории за- вода, в тех случаях, когда устройство его признано необходимым. Зеленые насаждения выращивают на территори предприятий обычно сле- дующих типов: деревья в виде рядовых и групповых посадок, газоны и цветники для организации так называемых партерных насаждений; вью- щиеся растения и кустарники. В санитарно-защитных зонах, между промышленной территорией и жи- лыми районами наиболее целесообразно насаждать деревья с большой и густой кроной. В широких зонах возможна свободная посадка в виде пар- ковых насаждений или скверов, а в более узких зонах — аллей и буль- варов. На главных заводских магистралях, если они достаточно широки, целесо- образно устраивать насаждения в виде аллей; расстояния от зданий до де- ревьев принимают в зависимости от высоты деревьев и размеров их кроны в пределах от 5 до 10 м, во избежание затенения помещений. Расстояния между деревьями в ряду следует принимать в 5—7 м. Деревья, находящиеся на главных магистралях, не должны препятствовать хорошей видимости для водителей автотранспорта; поэтому на перекрест- ках широких магистралей не рекомендуется доводить посадки высоких деревьев до их пересечения. Обочины магистралей небольшой ширины ре- комендуется озеленять кустарниками и газонами для обеспечения хоро- шей видимости. Над местами прокладки теплофикационных труб и.над сетями газопроводов сажать деревья и кустарники не рекомендуется; рас- стояние до оси посадки во всяком случае должно быть не менее 2—3 м. § 50. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛАНИРОВКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Качество проекта генерального плана промышленного предприятия харак- теризуется его технико-экономическими показателями. На основе этих по- казателей сравнивают различные варианты генерального плана и его 308
отдельные элементы. Сложность технико-экономической оценки планиро- вочных решений усугубляется тем обстоятельством, что для каждой отрас- ли промышленности технико-экономические показатели имеют различные значения. Технико-экономические показатели генеральных планов включают обычно следующие данные: площадь территории (га); площадь, занятая зданиями и сооружениями (га); площадь, занятая открытыми складами (га); коэффициент застройки в процентах (отношение площади, занятой зда- ниями, сооружениями и открытыми складами, к площади территории); площадь, занятая озеленением (га); площадь и протяженность железнодорожных путей и безрельсовых дорог (га и км); протяженность подземных и надземных инженерных сетей (км); протяженность ограждения (км:); типы замощения и их площади (га); коэффициент использования территории (отношение площади, занятой зданиями и сооружениями, площади, занятой открытыми складами, пло- щади, занятой железнодорожными и безрельсовыми дорогами, площади тротуаров и отмосток, к площади территории). Все эти показатели характеризуют архитектурно-строительное решение генерального плана. К экономическим показателям генерального плана относят также размеры первоначальных и последующих капиталовложений, включая эксплуата- ционные расходы.
ЛИТЕРАТУРА 1. Архитектурное проектирование промышленных зданий и сооружений. Под ред. А. С. Фисенко и И. С. Николае- ва. М., Стройиздат, 1964. 2. Н и к о л а е в И. С. Промышленные предприятия в го- родах. М., Стройиздат, 1965. 3. Хенн Вальтер. Промышленные здания и соору- жения. Т. I и П. М., Госстройиздат, 1959. 4. Т у п о л е в М. С, Попов А. Н. и др. Гражданские и промышленные здания, часть П. Промышленные зда- ния. М., Госстройиздат, 1963. 5. Осипов Д. Г., Сербинович П, П., Красен- с к и й В. Б. Гран;данские и промышленные здания (IV изд.). М., Изд-во «Высшая школа», 1966. 6. Гусев Н. М. Естественное освещение зданий. М., Гос- стройиздат, 1961. 7. В е л л и Ю. Я., Д о к у ч а е в В. В., Ф е д о р о в Н. Ф. Здания и сооружения на Крайнем Севере. М., Госстрой- издат, 1963. 8. Л а в р е ц к и й Л. Н., О р л о в с к и й Б. Я. и др. Одно- этажное промышленное здание с плоской кровлей и круп- норазмерной сеткой колонн. М., Госстройиздат, 1961. 9. СНиП П-А. 12—62. Строительство в сейсмических рай- онах. Нормы проектирования. 10. СНиП П-М. 1—62. Генеральные планы промышлен- ных предприятий. Нормы проектирования. И. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245—63. 12. Орловский Б. Я. Учебное пособие по проектированию городских гаражей. М., ВЗИСИ, 1966. 13. Указания по проектированию внутренних водостоков вданий (СН 264—63). 14. СНиП fl-A. 8—62. Естественное освещение. Нормы проектирования.
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр Предисловие « 5 1. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ И ИХ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ А. основы ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ 1. Общие сведения о промышленных зданиях .... 9 § 1. Основные положения 9 § 2. Важнейшие задачи в области промышленного строи- тельства, поставленные партией и правительством . . t5 § 3. Технологическая схема производства как оспова объемно-планировочного решения промышленного зда- ния 17 § 4. Классификация промышленных зданий .... 21 § 5. Подъемно-транспортное оборудование 24 2. Типизация и унификация промышленных зданпИ . . 33 § 6. Унифицированные габаритные схемы промышлен- ных зданий и их объемно-планировочные параметры • 33 § 7. Основные правила привязки колонн и стен к разби- вочным осям 37 § 8. Универсальные промьпплениые здания 40 § 9. Унифицированные типовые секции одноэтажных промышленных зданий 43 3. Объемно-планировочные и архитектурно-композицион- ные решения промышленных зданий 47 § 10. Основные принципы объемно-планировочных ре- шений промышленных зданий 47 § 11. Примеры объемно-планировочных решений совре- менных промышленных зданий , (металлургической, машиностроительной, химической промышленности и др.) . • • 50
§ 12. Архитектурно-художественные задачи проектиро- вания промышленных зданий 73 4. Бытовые помещения 79 § 13. Общие положения 79 § 14. Объемно-планировочные решения бытовых поме- щений 81 Б. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ 5. Конструктивные решения одноэтажных зданий ... 92 § 15. Конструктивные схемы 92 § 16. Железобетонный каркас 96 § 17. Стальной каркас 114 § 18. Плоские несущие конструкции покрытий . . . 120 § 19. Пространственные несущие конструкции покрытий 131 6. Покрытия • 137 § 20. Ограяздающие элементы покрытия 137 § 21. Кровли и водоотвод с покрытий 147 7. Вертикальные ограждения ^ 155 § 22. Стены 155 § 23. Окна 165 8. Конструктивные решения многоэтажных зданий . . 169 § 24. Конструктивные схемы 169 § 25. Каркасы с балочными и безбалочными перекры- тиями 171 9. Световые и аэрационные фонари 177. § 26. Классификация и конструкции световых фонарей 177 § 27. Аэрация промышленных зданий 184 10.. Полы промышленных зданий 188 312
§ 28. Общие сведения о полах 188 § 29. Конструктивные решения полов 189 11. Прочие элементы промышленных зданий 198 § 30. Ворота и двери. Рабочие площадки. Лестницы. Перегородки 198 § 31. Деформационные швьь Противопожарные преграды. 207 § 32. Установка машин и оборудования. Борьба с вибра- цией и шумом 209 2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВ-- НОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ 12. Физико-технические основы проектирования промыш- ленных зданий 217 § 33. Естественное освещение 217 § 34. Искусственное освещение 231 § 35. Агрессивные физико-химические воздействия на конструкции 238 § 36. Инсоляция и солнечная радиация *. 246 13. Строительство в особых условиях и районах .... 249 § 37. Строительство в сейсмических районах .... 250 § 38. Строительство на многолетнемерзлых грунтах . . 258 § 39. Строительство на просадочных грунтах .... 262 § 40. Строительство в районах горных выработок . . . 264 § 41. Строительство в условиях жаркого климата . . 267 3. основы ПЛАНИРОВКИ. ЗАСТРОЙКИ и БЛАГОУСТРОЙ- СТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 14. Размещение промышленных предприятий .... 273 § 42. Промышленные районы и узлы 273 § 43. Выбор территории для промышленного района . . 280 15. Транспортные связи 283 § 44. Виды промышленного транспорта. Внешний и внут- ризаводский железнодорожный транспорт 283 § 45. Внешний и внутризаводский безрельсовый транс- порт. Людские потоки 288 313
16. Разработка генеральных планов * - • • • -. <- 291 § 46. Застройка и зонирование промышленной площад- ки. 291 § 47. Приемы планировки и застройки промышленной площадки. 294 § 48. Блокирование цехов 296 § 49. Улицы и предзародские площадки. Инженерные сети. Благоустройство и озеленение территории . . . 303 § 50. Основные технико-экономические. показатели пла- нировки промышленных предприятий 308 Литература. 310
Борис Яковяевйч ОРЛОВСКИЙ, Павея Петрович СЕРШОВКЧ АРШЕИТШ ГРАМДАИСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ том 3 ЗДАНИЯ Редактор к. П. Мартынов Суверобяоика художника В. Лукьянова Переояет, титуя художника Л. М. Чернышева Художественный редактор В. М. Поздняков Технический редактор Н. В. Яшукова Корректор И. С. Шмелева